국방무인 로봇시험평가적용방안 사단법인한국방위사업연구원

제출문 육군시험평가단장귀하 본보고서를육군시험평가단에서의뢰한 국방무인로봇시험평 가적용방안연구 의최종연구보고서로제출합니다. 2017. 3. 한국방위사업연구원장 연구책임 : 문승빈연구참여 : 이원승이순기최치원 연구보조 : 이윤아

차 례 I. 서론 1. 연구배경및목적... 1 2. 연구범위및수행방법... 2 Ⅱ. 주요외국군및민간분야무인 로봇개발동향및시험평가실태 1. 개발동향... 3 가. 미국... 3 나. 독일... 15 다. 이스라엘... 19 라. 러시아... 25 마. 민간분야... 33 2. 시험평가실태... 46 가. 미국... 46 나. 독일... 64 다. 이스라엘... 74 라. 러시아... 80 마. 민간분야... 85 3. 시사점... 110

III. 한국군의국방무인 로봇시험평가실태분석 1. 국방무인 로봇개발동향... 117 가. 국방부개발동향... 118 나. 육군개발동향... 122 2. 시험평가수행체계... 127 가. 시험평가개념... 127 나. 시험평가목적및기능... 127 다. 시험평가수행절차... 129 라. 시험평가조직... 137 3. 국방무인 로봇전투실험및시험평가사례분석... 138 가. 무선네트워크기반의다목적견마로봇전투실험... 138 나. 경전투용다중로봇통합운용및제어기술개발시험평가... 144 4. 현실태분석... 154 가. 시험평가제도측면... 154 나. 시험평가인프라측면... 156 다. 관련법 규정측면... 158 라. 소결론... 160

Ⅳ. 국방무인 로봇시험평가발전방안 1. 시험평가제도보완... 161 가. 무인 로봇특성에부합되는시험평가항목및기준설정... 161 나. 무인 로봇특성을반영한시험평가기법적용... 165 다. 무인 로봇신속획득을위한시험평가절차개선... 168 라. 통합시험적용확대... 171 2. 시험평가인프라구축... 174 가. 시험평가조직보강... 174 나. 전문인력확보... 176 다. 시험평가능력배양... 178 라. 산 학 연협력체계구축... 179 마. 전문시험평가시설구축... 181 3. 관련법 규정제 개정... 187 가. 국방전력발전업무훈령개정... 187 나. 안전기준, 인증및품질보증기준등제정... 189 다. 관련법 ( 도로교통법등 ) 개정... 192 4. 소결론... 193

Ⅴ. 무인수색차량시험평가적용방안 1. 사업개요... 197 가. 운용개념... 197 나. 무인수색차량핵심기술... 199 다. 작전운용성능... 203 라. 운용요구서... 204 2. 시험평가항목선정... 207 가. 핵심기술수준분석... 208 나. 작전운용성능분석... 210 다. 운용요구능력분석... 210 라. 시험평가항목선정 ( 안 )... 211 3. 단계별시험평가세부항목및기준... 212 가. 탐색개발단계운용성확인... 212 나. 체계개발단계개발시험평가입회확인... 225 다. 체계개발단계운용시험평가... 236 Ⅵ. 결론... 243

참고문헌... 250 부 록 #1. 미육군의지상로봇시험절차서... 부 1 #2. 지능형로봇표준목록... 부 67 #3. 한국산업규격서비스로봇안전통칙... 부 76 #4. 한국산업규격서비스로봇안전지침... 부 85

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 Ⅰ. 서론 1. 연구배경및목적 현대전의효과적수행과관련하여다양한무인체계 (Unmanned System) 또는로봇 (Robot) 1) 에대한관심이증대되고있다. 비록윤리적인측면에서논의해야할여지가있으나, 이들을활용할경우인명손실을최소화시킬수있을뿐만아니라전투원의육체적한계를일거에해소할수있다는이점이있기때문이다. 얼마전까지이러한생각들은상상속에서만가능했지만, 현대과학기술의급속한발전으로인해점차적으로현실화되고있다. 이러한발전된과학기술의영향으로산업현장에서는벌써다수의무인기계나로봇들이인간을대체하고있다. 전장에서도이러한변화가곧이루어질것으로전망된다. 군사용무인 로봇은이러한변화의중심에있다고할수있다. 이에따라많은군사선진국들은지상무인체계 (UGS : Unmanned Ground System), 해양무인체계 (UMS : Unmanned Maritime System), 공중무인체계 (UAS : Unmanned Aerial System) 등과같은무인전투체계개발에노력을기울이고있다. 이중에서공중의경우무인화나로봇화의진전정도가빨라서무인정찰기는물론이고 프레디터 (Predator) 와같은무인공격기까지실전에서운용되고있는실정이다. 2) 해상은공중에비해활용도가확실하게부각되지않아지체되고있기는하지만, 이스라엘의프로텍터 (Protector) 와같은무인수상함이개발되어지속적으로개선되고있고잠수정의무인화도추진되고있다. 지상에서도무인 로봇은이미실용화되고있으며, 미군이아프가니스탄에서 팩봇 (Pacbot) 이라는로봇을사용하여좁고위험한동굴수색에활용한것은널리알려진사실이다. 국내에서도무인 로봇을활용한무인전투체계개발을적극추진하여 2006년부터다목적견마로봇의개발을시작으로현재는감시정찰용초견로봇과자율차량에대한개발을진행중에있다. 또한합동참모본부는 2016~2020합동군사 1) 무인체계와로봇은명확하게구분되지않은채사용되고있으나, 무인은현장에사람이없다는것만을강조한용어이고, 로봇은스스로판단및행동할수있는측면을강조한용어로서한단계더높은수준이라고할수있다. 2) 이외에도미국이개발하여사용하고있는무인항공기에는 RQ-2 Pioneer, RQ-4 Global Hawk, MQ-8 Fire Scout, MQ-9 Reaper, 다양한초소형정찰비행로봇등이있다. 1

국방정책연구 전력목표기획서에폭발물탐지 제거로봇과무인경전투차량을 2021년과 2023 년에전력화하는방안을확정하였고, 무인전투차량세트, 정찰용소형무인전투차량등 20종의무기체계도 2045년까지전력화할계획으로추진중에있다. 이와같이미래전장환경변화에따라군사용무인 로봇의활용성이증대됨에따라이에대한개발역시지속적으로증가하고있는추세이다. 따라서본연구에서는이러한개발추세를고려하여국방무인 로봇전력화시적용가능한시험평가에대한절차및기준을정립하여제시하였다. 2. 연구범위및수행방법 본연구는연구목적을달성하기위해연구범위를크게 3가지로선정하였다. 첫째는국내민간분야에서진행하고있는무인 로봇의성능시험실태와해외주요군사선진국들의국방무인 로봇의발전추세와더불어시험평가기법을조사하였고, 둘째는이를기초로한국군에서연구개발시적용할수있는시험평가수행절차를제시하고, 셋째는현재개발중인무인수색차량을사례로적용하여시험평가항목, 기준, 방법등을구체적으로설명하였다. 본연구는문헌조사, 국내및해외사례분석, 산 학 연관련기관방문, 군사및민간전문가의견수렴등의방법을통해수행하였다. 먼저문헌조사는국방정책서, 국방무인 로봇기술심포지움자료, 정기간행물, 시험평가관련연구논문등을참고로실시하였다. 국내사례분석을위해민간분야는로봇의성능시험을주관하는한국로봇산업진흥원과협력기관, 국방분야는 2005년 11월부터 2012년 12월까지민군겸용기술사업으로추진한 무선네트워크기반다목적견마로봇 의시험평가 ( 전투실험 ) 를추진한국방과학연구소를방문하여국방무인 로봇시험평가의발전방안을검토하였고, 해외사례는미국, 독일, 이스라엘, 러시아를방문하여무인 로봇의시험평가를견학하고수집한자료를활용하였다. 또한기타연구자료들은산 학 연관련기관을방문하여전문가들의의견수렴과자문을실시하여연구에반영하였다. 2

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 Ⅱ. 주요외국군및민간분야무인 로봇개발동향및시험평가실태 1. 개발동향 주요군사선진국의국방무인 로봇개발동향을역사적맥락에서체계적으로분석하기위해 2단계로구분하여, 1단계는국가별로개발한국방무인 로봇이 자국군에최초도입되는시기인 국방무인 로봇최초보급단계 로설정하고, 2 단 계는국방무인 로봇을확대보급은물론외국에수출하는시기인 국방무인 로봇확대보급단계 로설정하였다. 특히 2단계는이를세분화하여현재사용중인주요국방무인 로봇과현재개발중인주요국방무인 로봇으로구분하였다. 가. 미국 1960년대에 DARPA의예산지원하에산 학 연에서기초연구가시작되었고 1980년대부터시제품이개발되었다. 그러나본격적으로로봇에대한소요기획이이루어진것은 1989년에미의회의요구로합동로봇체계사업실 (RSJPO : Robotic Systems Joint Project Office) 이설립되면서부터이다. 특히 2000년에유인전투장비의 1/3을무인 로봇으로전환하는내용을골자로하는국방무인 로봇관련법률이발의되고, 2001년에 9 11테러직후아프칸전과이라크전이발발하면서미육군의해외파병부대부터무인 로봇이본격적으로도입되기시작하였다. 1) 국방무인 로봇최초도입단계가 ) 폭발물처리로봇 미어캣 (Meerkat) 3) < 그림 2-1> 미어캣 (Meerkat) 남아프리카에산재된지뢰지대개척용으로 Omnitech Robotics사에서개발하였다. 1997년 5월보스니아전과 1999년 8월코소보전에서지뢰탐지, 제거, 지뢰표지용으로사용되어장병들의희생을최소화하는데기여하였다. 3) http://www.omnitech.com( 검색일 : 2017. 2. 6) 3

국방정책연구 참고적으로 Omnitech Robotics사에서는미어캣에사용된원격조종키트를성능개량하여표준원격조종키트 ( 약 792kg) 를제작하였으며, 2016년말현재이런키트는 M9ACE 전투장갑도저, 험비차량, M60전차, M1전차, 그리고민간도저등에부착하여지뢰탐지용과제거용으로사용중이다. 나 ) 소형정찰로봇 마틸다 (MATILDA) 미국 Mesa Associates사 4) 에서제작된이로봇은미합참으로부터위임받아미육군교육사령부주관으로 1998년 1월부터 2000년 9월까지미육군보병학교도시지역작전훈련장, Camp Lejune에위치한미해병도시지역훈련장, 루이지애나주보병부대과학화훈련장 (JRTC) 의도시지역훈련장에서실시 된 도시지역작전전투실험 에참가한바있다. 이때첨단민간기술 32개종류가소개되고전투실험을통해검증을받았는데, 이때등장한 UAV는 포인터 였고, UGV는 마틸다 (MATILDA) 라는소형정찰로봇이었다. < 그림 2-2> 마틸다 (MATILDA) 5) 로봇형상 로봇휴대모습 원격조정장치 이로봇은건물내부 ( 계단 ) 나동굴안을기동하면서, 주 야간정보수집및정 찰, 장애물제거등의다목적임무수행을위해제작되었다. 길이는약 66cm, 4) Mesa Associates 사의이름은그후변경되어, 현재는 Mesa Robotics 라는상호를사용하고있다. 5) 미육군보병학교를방문하여직접촬영한자료이다. 4

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 폭은 51cm, 높이는 30cm, 무게는노트북크기의원격통제장치를포함하여총 27kg 이며동력원은배터리로 2 시간동안운용이가능하였다. 유효탑재량은 45kg 이고견인능력은 215kg 이었다. 다 ) 소형정찰로봇 팩봇 (PackBot) 6) 미국 irobot사에서시가지정찰과동굴수색용으로제작한이로봇은 2000년에전투실험이후 2001년 9월 9.11테러현장에투입되어희생자수색작업에참여한바있다. 그후 2002년 6월아프칸에투입되어동굴및벙커수색용으로운용되면서한해동안동굴 26개소와벙커 4개소를수색하였다. < 그림 2-3> 팩봇 (PackBot) 이로봇은길이 68cm, 폭은 40cm, 높이는 18cm, 무게는원격조종장치를포함하여총 27kg이며, 동력원은배터리로 2시간동안운용이가능하고, 수심 3m에서방수가가능하다. 이로봇은 2.2~3.7m/s 속도로적군이숨어있거나지뢰가매설돼있을지도모르는동굴안을수색하면서비디오를촬영하여기지로보낼수있으며, 넘어지면혼자일어서는기능과기지로부터약 1km 이격된곳에서운용되다가기지와연락이단절되면기지로복귀하는기능도구비되어있다. 기본정찰형에는광학카메라 2개, GPS, 조명장치, 내장 Sonar, 무선안테나 2개의장비가탑재되어있다. 6) 합동참모본부, 이라크전쟁종합분석, 2003.10, p.280. 5

국방정책연구 라 ) 소형정찰로봇 탈론 (TALON) 7) 미국 Foster-Miller사에서시가지정찰과동굴수색은물론, 급조폭발물 (IED) 탐지및폭발물처리 (EOD) 용으로제작한이로봇은 2000년에전투실험후 2001년 9월 9.11테러발생시현장에투입되어희생자수색작업에참여한바있다. 그후 2002년 2월아프칸에서탈레반과오사마빈라덴에대한탐색작전에투입되었으며, 이때미육군은이로봇을특수부대와동행시켜의심지역탐지및폭발물처리임무를수행토록하였다. < 그림 2-4> 탈론 (TALON) 이로봇은길이 86.4cm, 폭은 57.2cm, 높이는 1.3m 이며, 무게는로봇이 22kg, 원격조종장치는 15kg로총 37kg이고, 동력원은배터리로 1차전지는 2시간, 2 차전지인리튬전지로 4시간 30분동안운용이가능하다. 방수능력은 30m수심에서도운용이가능하다. 1.8m/s 속도로모래밭이나설상지역에서도운용이가능하며, 기지로부터최대 1.2km( 고출력안테나이용시 ) 이격된곳까지운용이가능하다. 탑재장비인카메라는전후 좌우총 7개를부착할수있으며 3개의적외선카메라와 2개의줌디지털카메라가포함되어있다. 적재하중은 45kg이며, 견인력은 90.7kg, 로봇팔의인장력은 45.3kg이다. 그리고물건을들어올릴수있는양력은팔의길이에따라 4.5 11kg까지가능하다. 2) 국방무인 로봇확대보급단계가 ) 미군이현재사용중인주요국방무인 로봇 1) 대형지뢰제거로봇 MV-4B 8) MV-4B 로봇은지뢰제거및개척용으로크로아티아의 DOK-ing Co 사에서개발한것을미육군이 21대를수입하여 2015년현재아프칸과이라크에 7) 미국보스톤에위치한 TALON 로봇을개발한회사를방문하여획득한자료를정리하였다. 참고로 1956 년에설립된 Foster-Miller 사는 2004 년에 QinetiQ North America 사에인수되었다. 8) http://www.dok-ing.hr( 검색일 : 2017. 2. 7) 6

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 서운용중에있으며, 2017년 1월현재 20여개국에 250여대가수출되었다. < 그림 2-5> MV-4B 이로봇은앞부분의지뢰제거장비를제외하고, 길이 5.3m, 폭 2m, 높이 1.4m이며중량은 5.7t이다. 원격조종되는이로봇은도리깨처럼생긴쇠사슬과해머들이회전하면서땅에묻힌대인지뢰를폭발시키는데, 대전차지뢰용제거롤러도부착되어있다. 2) 대형장애물돌파로봇 ABV 9) 이로봇은미군의의뢰로영국의 Pearson Engineering Ltd사에서 MIAI 에이브럼즈전차섀시를사용하여상륙작전시장애물돌파용로봇 (ABV: Assault Breacher Vehicle) 으로개발되었다. 2011년말에미해병대에 34대가배치되었고, 2012년에추가로미해병대에 52대, 미육군에 182대가배치되었으며, 2013년에는한국에배치된미 2사단에도 6대가배치되었다. 이로봇은길이 8m, 폭 3.7m, 높이 2.4m이며중량은 63t이며, 지뢰개척쟁기및도저, 2기의 M58미클릭 (MICLIC), 연막발사기, 2개의위험표시마커, 레이저거리측정기, 무기설치대등의장비가탑재되어있다. < 그림 2-6> ABV 장애물돌파로봇 ( 左 ), 지뢰및장애물개척쟁기 ( 右 ) 9) http://en.wikipedia.org/wiki/assault_breacher_vehicle( 검색일 : 2015. 2. 21) 7

국방정책연구 3) 중형폭발물처리로봇 MK3 RONS 10) < 그림 2-7> MK3 RONS 이로봇은미국 Northrop Grumman 사예하 Remotec. Inc에서개발되어 2009년말까지 324대가미육 해 공군과해병대의 EOD부대에보급되어운용중이다. 이로봇은길이 91cm, 폭 74cm, 높이 1.5m이며중량은 318kg이다. 산탄총, 출입문개방도구, 물총, 핵 화학탐지센서등이탑재되어있다. 4) Qinetiq North America사의중 소형폭발물처리로봇 11) 미국보스톤에있는 Qinetiq North America사의직원은약 400여명이며, 그중에는예비역장군 1명과예비역영관장교 3명이있다. 이회사에서는다양한 EOD 로봇을개발하고있으며, 2016년 9월현재까지탈론 (Talon) 시리즈로봇 4,000여대, Dragon Runner 10모델과 Dragon Runne 20모델 900여대, Spartacus시리즈로봇 200여대를미육 해 공군과해병대의 EOD부대에납품하였다. 이로봇은현재도운용되고있으며, 일부는외국군에게도판매되었다. < 그림 2-8> 미국 Qinetiq North America사의 EOD 로봇 Dragon Runner 10 12) Dragon Runner 20 13) 10) http://investor.northropgrumman.com( 검색일 : 2016. 2. 5) 11) 2014년 9월 3일에 Qinetiq North America 사를방문하여획득한자료를정리하였다. 12) 길이 38cm, 폭 33cm, 높이 15.3cm, 중량 4.5kg이며, 2014년단가는 15만달러였다. 13) 길이 50.8cm, 폭 38cm, 높이 17.8cm, 중량 9.07kg 이며, 2014년단가는 21만달러였다. 8

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 Talon 14) Talon Hazmat 15) Spartacus UGV 16) 5) irobot 사의중 소형폭발물처리로봇 연구자가 2014 년 9 월에미국보스톤에있는 irobot 사를직접방문하 여관련요원들과인터뷰를하고획득한자료에의하면, 당시이회사의직원은 약 500 여명이었고, 직원중에는예비역장군 2 명과예비역영관장교가 6 명이있 었다. 이회사에서는아래와같이다양한 EOD 로봇을개발하고있으며, 2016 년 9 월현재 irobot 310 SUGV, 팩봇 (PackBot) 시리즈로봇 17), irobot 710 Kobra UGV 는모두 5,000 여대를미육 해 공군과해병대의 EOD 부대에납품하였다. 이 로봇대부분은현재도운용되고있으며일부는외국군에게도판매되었다. 14) 길이 60cm, 폭 57.2cm, 높이 43-100cm, 지체중량 52kg, 암리프트용량 9kg 인표준형과길이 63.5cm, 폭 57.2cm, 높이 43 218cm, 자체중량 52kg, 암리프트용량 22.7kg 인 Heavy Lift 형이있다. 2014 년단가는플랫폼만각각 15 만달러와 20 만달러에탑재장비는선택사양이었고, 한국군관련부대에일부보유하고있다. 15) Talon 의 Heavy Lift 형이며, 한국군관련부대에일부보유하고있다. 16) 2.3t 급과 5.7t 급 2 종류가있으며, 리프팅능력 (lifting capability) 은각각 0.681t 과 4,5t 이다. 주로재해재난용으로사용된다. 이로봇은실제 2011 년일본후쿠시마원전사고시탈론로봇과함께투입되어방사능을탐지하고, 방사능에오염된골재들을운반처리하였다. 이로봇의조종요원은 800m 까지이격하여원격조종이가능하다. 17) 팩봇 (PackBot) 시리즈로봇에는크게 2 개종류가있다. 하나는 PackBot 510' 으로폭발물들중에서불발탄, 전쟁재고폭발물, 급조폭발물, 일반가정에서만든폭발물탐지및제거용로봇이며, 다른하나는 PackBot 510 Hazmat 으로화생방 핵탑재폭발물탐지및제거용로봇이다. 9

국방정책연구 < 그림 2-9> 미국 irobot 사의 EOD 로봇 irobot 310 SUGV 18) PackBot 510 19) PackBot 510 Hazma 20) PackBot 710 Kobra 21) 18) 길이 76cm, 폭 44cm, 높이 23 90cm, 중량 13.2kg이며, Lifting Capacity는 6.6kg이다. 19) 길이 90cm, 폭 52cm, 높이 18 200cm, 중량 21kg이며, Lifting Capacity 는 13.6kg이다. 한국군관련부대에일부보유하고있다. 20) PackBot 510과사이즈는같으며, 용도는화 생 방 핵탑재폭발물탐지와제거용로봇으로, 한국군관련부대에일부보유하고있다. 21) 길이 108cm, 폭 77cm, 높이 235cm, 중량 227kg이며, Lifting Capacity 는 150kg이다. 10

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 6) 중형다목적로봇 MAARS 22) MAARS 로봇은 Foster-Miller사에서제작한다목적로봇인 Swords 의성능개량모델이다. Swords 로봇은 2003년부터쿠웨이트에있는스트라이커여단에서전투실험후사용자요구를반영하여 2006년미육군에 10대가인도되어이라크전에서 3대를운용하였으나, 탑재된총신이오작동을일으켜아무곳이나총구를겨냥하는일이발생하여 2008년에본토로소환되었다. MAARS 로봇은이라크에서 Swords 로봇 23) 을그동안운용해보고성능을개량하여 2008년에 2대가이라크에투입되었다. MAARS 로봇을이해하기위해서는 Swords 로봇을먼저이해하는것이필요하다생각되어간략히소개하겠다. < 그림 2-10> Swords 로봇 SWORDS에탑재할수있는무기체계는 M16 소총, M249 분대기관총 (5.56mm), M240 기관총 (7.62mm), M2 기관총 (Barrett.50cal), 40mm 총류탄및 M202-A1 대전차로켓발사기 (66mm) 등이다. 그리고이로봇은운용자가모니터를통해정확히조준해기계적으로사격을실시하기때문에정확성과치사성이대단히높다. 그래서 SWORDS는사람이결코모방할수없는효율성을갖고있으며, 저격수들의모토인일발필중 (one shot, one kill) 을그대로실천할수있는무기체계라할수있다. 참고로이로봇은 < 그림 2-11> 에서보는바와같이감시정찰능력이우수하다. 22) 2014년 9월에 Qinetiq North America 사를방문하여획득한자료를정리하였다. 23) SWORDS(Special Weapons Observation Reconnaissance-Detection System) 는특수무기체계및특수관측 정찰 탐지체계라는의미로해석할수있다. 11

국방정책연구 < 그림 2-11> Swords 로봇의 100m 전방감시정찰능력 <100m 에서실물사진 > <100m 에서 300 :1 Zoom> 이런우수한성능의 Swords 로봇을안정성과치사성면에서성능을보완한것 이바로 모듈화된첨단무장로봇체계 를의미하는 MAARS(Modular Advanced Armed Robotic System) 로봇 이다. 안정성을강화하기위해이로봇은고출력의사이렌과방송시스템, 최루탄이나연막탄, 눈을부시게하는녹색레이저섬광장치, Star Cluster를탑재하였고, 치사성을증대시키기위해 7.62mm기관총과 40mm유탄발사기를탑재하였다. 이로봇의중량은약 160kg이며로봇이스스로적을사격할수는없고전투원이버튼을눌러야사격이가능하며, 전투원이이로봇을통제할수있는거리는약 1km이다. 24) 2008년이라크에투입된이로봇의활약상에따라미육군에서소요량을재판단할계획이었으나, 유엔인권이사회의반대여론에의해 2016년말현재까지미육군에도입되지못하고있다. < 그림 2-12> MAARS 24) Star Cluster 의기능에대해 2009 년 11 월 10 일한국에서 Foster-Miller 사의로봇개발책임자인 Charles Dean 과그일행을만나서문의해본결과, 우리군에서사용하는수타식신호탄과같은기능이었다. 12

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 7) 소형투척용감시정찰로봇 Throwbot / Scout 25) 2개의로봇모두미네소타대학에서설계하여 Recon Robotics사에서제작하였다. Throwbot XT 모델의경우는 540g으로약 36m까지원격조종이가능하며, 운용시소음이거의없다. Recon Scout 로봇에는주간감시가가능한모델은 Recon Scout XL 과 Recon Scout CT 등이있고, 주 야간감시가가능한 Recon Scout IR 이있다. 공통적으로무게는 640g이며, 30m까지원격조종이가능하고, 약10cm 높이의계단을극복하며, 4.6m 높이에서떨어뜨려도작동이가능하다. 미육군은 2009년부터 Throwbot 30대, Recon Scout IR 로봇 150대를구입하였고, 이회사는 2013년말까지성능개량한투척용로봇 4,000여대를미육군과해병대, 경찰그리고외국군에판매하였다. < 그림 2-13> Throwbot( 좌 ), Recon Scout IR( 우 ) 나 ) 미군이현재개발중인주요국방무인 로봇지상로봇의경우는미지상군이실전에서필요한성능개량소요와신규개발소요를기획하였다. 특히사용자는적에게노출이안되도록로봇을자율주행으로운용할수있도록요구하자, DARPA에서는 2004 2007년에이기술을신속하고경제적으로개발하기위해상금을내걸고미국과전세계의대학, 연구소, 업체가참여하는 Grand Challenge와 Urban Challenge라는전투실험을실시하였다. 26) 25) http://www.reconrobotics.com( 검색일 : 2017. 2. 8) 26) Grand Challenge 는무인차량이각종장애물을회피하고목표지점까지도달하는실험으로, 2004 년과 2005 년에미국 Los Angeles 를출발하여 Las Vegas 까지약 230km 의도로와야지를주행하여군사목적으로활용할수있는기술과성능을실험하였다. Urban Challenge 는도시지역에서도로교통법을준수하면서보행자와다른차량들의이동에방해를주지않고목표지점까지자율주행능력을실험하였다.(http://en.wikipedia.org/wiki/Grand Challenge & Urban Challenge, 검색일 : 2017. 2. 8) 13

국방정책연구 이렇게지상로봇의핵심기술인자율주행기술을대학에서개발하자합동로봇체계사업실 (RSJPO) 에서는자신감을갖고이기술을지상로봇에활용할수있도록하고, 육군과해병대의소요를참고하여 2009년부터격년제로지상로봇로드맵을발간하였다. 이로드맵의대상기간은작성연도로부터향후 10년이다. 합동로봇체계사업실 (RSJPO) 에서 2011년에발간한지상로봇로드맵에는 2011년부터 2021년까지의성능개량소요와신규소요가모두반영되어있다. 27) < 그림 2-14> 미지상군의미래지상로봇소요 먼저성능개량소요에는로봇을정찰용은물론다목적용 ( 폭발물탐지와제거, 화생방탐지, 살상과비살상용등 ) 으로사용하고조종방식은원격조종과자율주 행이가능토록요구하고있다. 또한신규소요에는적에게노출을회피하기위 해기존장비 ( 전차, 장갑차, 험비 ) 의무인화, 무인지뢰탐지와개척차량, 나노기 술을이용한초소형생체모방나노로봇, 인명구조에필요한구난로봇, 보급품 수송과운반에필요한무인수송트럭, 견마로봇, 전투원후속로봇, 웨어러블 27) Robotic Systems Joint Project Office, Unmanned Ground Systems Roadmap(Washington DC: US Government Printing Office, July 2011), p.41. 그림내부의한글은연구자가제시하였다. 14

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 (wearable) 로봇등이반영되었으며, 이와함께자율주행기술과적의 GPS 교란 을차단하는기술등이반영되었다. 나. 독일 1) 국방무인 로봇최초보급단계독일은제2차세계대전초기에 50kg 폭탄을탑재한적전차와벙커파괴용로봇을프랑스와독일의민간차량업체에게개발의뢰하여 1942년부터 7,564 대를실전배치하였다. 이로봇은원격유선조종방식으로동력은개발초기에는배터리를이용한전기모터를사용하였으나, 속력을제대로내지못해이후에는가솔린엔진을사용하였다. 독일은이로봇을개발후 골리앗의궤도지뢰 (Goliath Tracked Mine) 라고호칭하였다. 28) 그러나이로봇은고가로소음이크고, 유선으로원격조종이되는관계로연합군이주위에포병공격을하거나보병들이유선을절단하면작동이불가능하여포로로많이잡혔다. 따라서제2차세계대전기간중에는큰성과를얻지못하여군에도입이제한되었다. 다만이로봇의영향으로제2차세계대전이후에선진국들은지상로봇기술개발에많은관심과노력을경주하게되었다. < 그림 2-15> 독일초기국방로봇 Goliath Tracked Mine 29) 28) 독일은초기에사용자의요구에의해국내는물론, 외국에서보유한첨단로봇기술을군 ( 軍 ) 에활용하였고, 정부 ( 국방부 ) 에서는이를군에서활용할수있도록예산을지원하며, 사용자인군의요구를충족하지못할경우에는획득을제한하는국방로봇정책을수립하였다. 29) http://en.wikipedia.org/wiki/goliath_tracked_mine( 검색일 : 2017. 2. 9) 15

국방정책연구 2) 국방무인 로봇확대보급단계독일은 1970년대까지는국방무인 로봇과같은첨단무기의개발을소홀히하였으나, 1980년대부터상비군감축계획과연계하여무인지상차량개발을추진하기시작했다. 특히 1990년통일이후부터는무인지상차량개발에박차를가하고있다. 그이유는상비군의감축에있었다. 통일이후 1994년까지상비군 85만명을 37만명으로감축하였다. 그중에서도육군은서독군 35만명 (18개사단 ) 과동독군 12만명 (8개사단 ) 을 25만명 (8개사단 ) 으로감축하였다. 30) 그러나이러한병력감축상황에도불구하고 NATO군의일원으로서해외파병소요는증가되었고, 이에따라전투원의희생은불가피하므로이를최소화하기위한가장바람직한대안으로무인지상차량개발이라고판단하게되었다. 그결과현재는무인지상차량기술분야에서세계를선도하고있다. 특히, 인지, 지능제어, 자율로봇차량, 인간인터페이스분야에서주목할만한능력을보유하고있다. 가 ) 독일군이현재사용중인주요국방무인 로봇 (1) 대형지뢰제거로봇 Rhino 31) Rhino 로봇은지뢰제거및개척용으로개발되었다. 1999년에코소보전이발발하자독일은나토국가들의독일통일지원에보답해야하는차원에서나토국의일원으로해외파병작전에참가를하였다. 이당시독일은코소보전에서나토군에참여한미국과영국, 프랑스군에서운용중인다양한기능의국방무인 로봇들의효과를확인하고, 첨단민간로봇기술을활용하여이로봇을개발하여독일군에게보급하였다. < 그림 2-16> Rhino 이로봇은독일 MAK사에서지뢰제거용으로 1998년에개발되었으며, 2000년 10월에한국육군에 1대 (27억원) 가인도되어경의선과동해선복구공사시에지뢰제거작업에투입된바있었다. 30) 하정렬, 한반도의평화통일전략, 박영사, 2004, pp.363 364. 31) https://www.gichd.org/fileadmin/gichd-resources/rec-documents/rhino_fs.pdf( 검색일 : 2017. 2. 10) 16

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 (2) 중형폭발물처리로봇 teodor 32) < 그림 2-17> teodor teodor 로봇은독일 Telerob사에서중형폭발물처리용으로개발하여 2008 년부터독일, 캐나다, 호주등에서사용중이며중량은 380kg이다. (3) 소형폭발물처리로봇 Telemax 33) 독일 Telerob사에서폭발물처리용으로개발하여 2008년부터독일군과캐나다군등에서사용중에있다. 한국군은 2010년에중소기업인독일 Telerob사를인수한독일대기업인 Cobham사로부터획득하여운용중에있다. < 그림 2-18> Telemax 이로봇은중량이 80kg이며 10kg의폭발물을들어올리고, 긴로봇팔을이용하여 2.4m 높이에있는폭발물운반과처리가가능하며, 50cm 높이의장애물극복이가능하다. (4) 소형화학및방사능탐지로봇 ASENDRO SCOUT 34) 독일 Robowatch사에서화학및방사능사고발생지역에화학및방사능탐지장비를탑재하고사고지역을실시간으로관찰하기위해개발하였다. 이로봇은자율주행과원격조종이가능하며, 길이 60cm, 폭 40cm, 높이 40cm 로총중량은 65kg( 임무탑재장비 20kg 포함 ) 이다. 동력은재충전배터리를사용하며운용시간은평균 4시간이다. 32) 2015 년 4 월 25 일에독일의 Telerob 사를방문하여획득한자료를요약정리하였다. 33) Bundeswehr, M-ELROB 2010(WTD 51 AF110-Koblenz, 2010), 2011. pp.114 115. 34) http://en.wikipedia.org/wiki/asendro scout( 검색일 : 2017. 2. 5) 17

국방정책연구 < 그림 2-19> ASENDRO SCOUT 임무탑재장비로는화학작용제탐지센서, 방사능탐지센서그리고상판로봇팔에는 350도회전칼라 열상카메라와거리측정센서가있고, 건물내 외부기동이가능하도록등판능력이 45도이며, 최대속도는 10km/h이다. 한국군은이로봇을 2006년에도입하였다. 한국의동양정공 ( 주 ) 은독일 Robowatch사와기술제휴로이로봇 2대를국내생산하여 2006년에국군화학방호사령부에납품하였으나, 독일 Robowatch사에서동양정공 ( 주 ) 에기술이전을거부하여더이상국내에서생산되지않았다. 나 ) 독일군이현재개발중인주요국방무인 로봇 (1) 대형다목적로봇 Wiesel 2 Digital 35) 독일 Rheinmetall 사에서지능형로봇사업의일환으로 1992년부터 2003년사이에독일군의주력장갑차인 Wiesel 2 Digital을무인 로봇으로개발하였다. < 그림 2-20> Wiesel 2 Digital 2008년독일육군보병학교에서개최된유럽지상로봇경연대회 ( 전투실험 ) 에참가하였다. 이후계속개발중인것으로알려졌으나, 아직까지전력화여부는확인되지않았다. (2) 중형다목적로봇 Robo Scout 36) 독일의 Base Ten Systems Electronics( 약칭 : Base 10) 사에서개발중 인다목적로봇시스템 (1 조 : 이동지휘소, 지상로봇 2 대 ) 으로, 로봇 1 조를호칭 시에는 Robo Scout 이라하고, 지상로봇만을호칭할때는 Gecko 라고한다. 35) http://www.army-guide.com/eng/product4096.html( 검색일 : 2017. 2. 13) 36) 2010 년 5 월 17 일부터 20 일까지독일육군보병학교에서수행된유럽지상로봇전투실험 (European Robot Trial) 현장을벤치마킹하고획득한자료를요약정리하였다. 18

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 < 그림 2-21> Robo Scout 길이 4.25m, 폭 2.32m, 높이 2.8m, 무게 3t, 최대속도 80km/h, 주행거리는 400km이다. 250kg의임무장비들을탑재할수있다. 감시정찰장비, 전자전장비 (SIGINT, Jammer), 레이저표적조사기, 고출력마이크로웨이브시스템, 지대지미사일등을탑재할계획이다. 이로봇은은밀하게감시정찰을수행할때에는 15kWh 리튬이온배터리를사용하고, 주행시는하이브리드 ( 디젤 / 전기 ) 엔진을사용한다. 2008년과 2010년에독일육군보병학교에서개최된유럽지상로봇경연대회 ( 전투실험 ) 에참가하였다. (3) 중형보급수송로봇 Trobot 37) 독일 Rheinmetall사에서다목적용 ( 정찰, 수송, 화생방탐지, 전투 ) 으로개발중인로봇으로원격조종과무인자율주행이가능하다. < 그림 2-22> Trobot 이로봇은길이 3.2m, 폭 1.64m, 높이 2.28m, 중량 1.64t, 탑재중량 680kg이고, 최대속도는 45km/h이다. 다. 이스라엘 1) 국방무인 로봇최초보급단계 38) 이스라엘 ODF Optronics Ltd사는건물이나동굴내부를정찰할수있는소형경량화된소형투척용감시정찰로봇 Eye Ball, Eye Drive 을개발하여, 37) 2010 년 5 월 17 일부터 20 일까지독일육군보병학교에서수행된유럽지상로봇전투실험 (European Robot Trial) 현장을벤치마킹하고획득한자료를요약정리하였다. 38) 2010 년 12 월 9 일부터 17 일까지이스라엘국방로봇업체인 ODF Optronics Ltd 사를방문하여 CEO 인 Josef Fishman 과관련직원들을대상으로인터뷰한자료를요약정리하였다. 19

국방정책연구 2009년 2월가자지구전투에서이를일부운용하였으며, 그결과여러명의병사들생명을구한바있다. 이로봇들은 2층높이에서떨어져도내부센서는이상없이작동되며, 목표지역에손으로투척하면영상과음향을운용자에게전송한다. Eye Ball은테니스공만한크기로중량은 580g이고 1.5 ~ 2.5시간운용이가능하며, 2개의주 야간감시센서가내장되어있다. 통상로봇 3대와기타장비로구성된다. Eye Drive는중량 3.5kg로 4개의주 야간감시센서가내장되어있다. 통상로봇 1 ~ 2대와기타장비로구성된다. 이로봇들은 2005년부터이스라엘군에보급하고있으며, 2006년부터 2010년까지는미육군과미경찰에 1만여대를판매하였다. 특히 2009년에는미국의대기업방산업체인노드롭그루먼사와공동판매 MOU를체결하였다. < 그림 2-23> Eye Ball, Eye Drive 로봇 Eye Ball Eye Drive 2) 국방무인 로봇확대보급단계가 ) 이스라엘군이현재사용중인주요국방무인 로봇 (1) 중형다목적로봇 Guardium 39) 이스라엘의 G-NIUS UGS LTD사 40) 에서국경선, 중요시설 ( 공항, 유류저장시설등 ) 경계순찰용으로개발되어, 2009년이스라엘군에인도되었다. 이로봇은다목적기능을수행할수있도록다양한임무장비들을탑재하여임무, 기상, 지형, 적상황등을고려하여선택적으로사용가능하다. 주요탑재장비들을소개하면, EO/IR카메라, ECM/ESM, 미사일접근경고시스템, 화생방 39) 2010 년 12 월 13 일에이스라엘국방로봇업체인 G-NIUS 사를방문하여 CEO 인 Yoav Hirsh Bar Gai 와인터뷰한결과와로봇운용현장을벤치마킹하고획득한자료를요약정리하였다. 40) G-NIUS UGS LTD 사는국제지상로봇시장에서경쟁력을강화를위해이스라엘의대형방산업체인 IAI 와 Elbit Systems 사가합작으로설립한벤처기업이다. 두회사는각각세계적으로유명한기업임에도국가이익과경쟁력을강화하기위해이렇게협력체계를구축한것은우리나라산 학 연에도시사하는바가크다. 20

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 탐지장비, RFID호출기, 적사격위치식별기, 스피커그리고소화기등이있다. 길이 2.82m, 폭 1.72m, 높이 2.2m, 중량은 800kg이다. 전진최고속도는 60km/h, 후진최고속도는 30km/h이고, 적재능력은 300kg, 견인능력은 500kg이다. < 그림 2-24> Guardium (2) 소형다목적로봇 VIPeR 41) 2007년 3월미육군협회 (AUSA) 심포지움에서처음소개하였다. 로봇의명칭은 다재다능하고총명한휴대용엘빝회사로봇 (VIPeR : Versatile, Intelligent, Portable elbit Robot) 이라는의미를지니고있으며, 전투시보병병력을지원하기위해국방부연구개발부의예산지원하에개발되었다. 특히도시건물지역, 동굴내부, 비교적평탄한지역에서성능이뛰어나고안정감있는기동이보장되도록 2개의전기모터와 전갈꼬리 (Scorpion tail) 라고불리는안정장치 2개가로봇위에부착되어, 앞뒤로이동하면서경사지역에서지지대역할을한다. 또한궤도형바퀴는평소에는원형으로되어있으나, 지형이나장애물에따라삼각형으로변신하여장애물을쉽게통과한다. < 그림 2-25> VIPeR 병사휴대모습 VIPeR 로봇 병사운용모습 41) 2010 년 12 월 15 일에이스라엘국방로봇업체인 Elbit Systems 사를방문하여부사장인 Yuval 과인터뷰한결과와로봇운용현장을벤치마킹하고획득한자료를요약정리하였다. 21

국방정책연구 이로봇은병사배낭에부착하여휴대가용이하도록크기도작고 ( 폭 40cm, 길이 30cm) 중량도 11kg으로소형경량화되어있다. 임무탑재장비로는주 야간정찰장비 (EO / IR), GPS, 스피커, 권총, 9mm우지소총, 유탄발사기등이며, 현재는이스라엘특수부대요원들만이운용하고있으나, 향후육군도보병소대에이로봇을배치하여운용할계획이다. 나 ) 이스라엘군이현재개발중인주요국방무인 로봇지상로봇을크게 4개범주 ( 전투용로봇, 도시지역작전용로봇, 전투공병과화생방탐지용로봇, 지하작전용로봇 ) 로구분하여개발하고있으며, 본연구에서는전투용로봇과도시지역작전용로봇을중점적으로살펴보겠다. (1) 중 대형전투용로봇 42) 중형다목적로봇인 Guardium 의차륜형플랫폼을활용하여보급수송용으로개량한 Guardium MKⅡ 와기관총사격이가능한전투용로봇인 Guardium MKⅢ 가있다. 또한대형전투용로봇은중형로봇인 Guardium 의플랫폼을활용하되, 차륜을궤도로바꾸어도로정찰과수색간기관총사격과 IED 탐지가가능한 Avantguard MK 와기존의장갑차를무인화한 Avantguard MKⅡ 모델이있다. 이중 Guardium MKⅢ 는 2016년에전력화되었다. < 그림 2-26> G-NIUS사에서개발중인전투용로봇 Guardium MKⅡ Guardium MKⅢ 43) 42) 2010 년 12 월에이스라엘의 G-NIUS 사를방문시, Guardium MKⅡ UGV 와 Avantguard MKⅠ UGV 의시제품은 이미제작이완료된상태였다. 43) 이스라엘은이로봇을 Border Protecror 라는명칭으로, 2016 년 7 월에시험평가를마치고이스라엘군에배치하였다고언론에공개하였다.( 출처 : http://www.etnews.com, 검색일 2016. 8. 24) 22

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 Avantguard MKⅠ Avantguard MK Ⅱ 또한 IAI 사에서개발중인중형전투로봇과무인수송차량은아래와같다. < 그림 2-27> IAI 사에서개발중인중형로봇 44) 중형전투로봇 RoBattle 무인수송차량 RoboCon (2) 도시지역작전용로봇도시지역작전용로봇은투척용소형로봇, 소형뱀로봇, 20kg급소형로봇, 45kg급중형로봇, 200 300kg급대형로봇으로구분하여개발중이다. 이중투척용소형로봇의경우, Eye Ball R1 은 Eye Ball 기능에추가하여로프이용이가능하고창문에고정설치가가능하며, 또한특수위장재료를사용하여건물내 외부에설치가가능하다. Eye Drive R1 은 Eye Drive 기능에추가하여화염을발사하도록개발중이며, Eye Fly 는 Eye Ball 을직경 2.5cm로소형화하여소화기총류탄방식으로멀리발사하도록개발중이다. 이스라엘 UGV 로드맵에의하면투척용소형로봇들은모두 2020년전력화가목표인데, ODF Optronics사에서는 2010년에이미시제품을개발하여자체시험평가를실시하고있다. 44) http://www.iai.co.il( 검색일 : 2017. 2. 14) 23

국방정책연구 < 그림 2-28> ODF Optronics 사개발중인도시지역작전용로봇 ( 투척용소형로봇 ) 45) Eye Ball R1 : 로프이용 ( 左 ), 창문고정설치용 ( 中 ), 건물내 외부고정설치용 ( 右 ) Eye Drive R1 : 형상 / 화염방사모습 Eye Fly : 형상 / 운용모습 한편 2009년설립된 Roboteam사에서는무게 900g로최대높이 10.7m에서콘크리트바닥으로떨어뜨려도기능을유지할수있는투척용로봇인아이리스 (IRIS) 로봇, 무게약 12.6kg로배낭에휴대할수있는폭발물처리와탐색임무용으로설계된 MTGR, 230kg급소대급프로봇 (Probot) 등이있다. 특히 Roboteam 사는 2015년에미국공군과폭발물처리임무를지원하는 2,500만달러계약을체결하였고, 2022년까지최대 250대를공급할예정이다. < 그림 2-29> Roboteam사가개발중인주요국방무인 로봇 46) 아이리스 (IRIS) MTGR 프로봇 (Probot) 45) 2010 년 12 월에이스라엘의국방로봇업체인 ODF Optronics Ltd 사를방문하여획득한자료이다. 46) http://www.robo-team.com( 검색일 : 2017. 2. 14) 24

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 < 그림 2-30> 도시지역작전용뱀로봇도시지역작전용로봇중가장소형인뱀로봇은이스라엘의 Technion 대학과 Ben-Gurion 대학에서공동개발을하고있으며, 2010년에개발된시제품은길이 2m, 직경 10cm로수풀지역과건물지역모두기동이가능하며정찰기능과자폭기능을보유하고있다. 47) 라. 러시아러시아는미국의 MIT보다 31년앞서 1830년에이공계대학인바우만모스코바국립공과대학 (BMSTU: Bauman Moscow State Technical University) 을설립하였기때문에국방과학기술은물론, 국방무인 로봇기술의인프라가잘구축되어있다. 이런영향으로구소련시절인 1940년대에유인전차를무인전차로개조하려는노력을한바있고, 특히 1986년체르노빌원전폭발사고시에는방사능탐지와방사능오염물질들을처리하는로봇을개발하여투입하였다. 구소련군은 1991년소련이붕괴되기전까지체르노빌원전사고에투입된로봇 (Mobot-Ch-Khv) 기술을활용하여일부를군에배치하기시작하였으나, 1991년소련이붕괴되면서이에대한개발은한동안정체되었다. 그러나일부산 학 연에서는자체노력으로국방무인 로봇을개발하여 2010년부터다양한기능의로봇들을공개하고, 러시아군에소요창출을부단히건의하였다. 그결과 2013년 1월에는러시아국방장관이러시아군에국방무인 로봇의확대보급계획을발표하였고, 2015년 1월에는푸틴대통령이모스크바교외에위치한한연구소를방문해 4륜바이크를운전하는전투로봇시연을참관하였다. 2015년말에는러시아군이앞으로 10년후러시아전투력의 30% 를국방무인 로봇으로충원하겠다는로드맵을발표하였다. 47) 2010 년 12 월 14 일 Ben-Gurion 대학을방문하여뱀로봇을개발한 Amir Shapiro 교수와인터뷰를한자료를요약정리하였다. Amir Shapiro 교수는이로봇의주요부품들을한국에판매하였다고하였다. 25

국방정책연구 1) 국방무인 로봇최초보급단계 48) 가 ) 중형방사능탐지, 오염물질수집및운반로봇 Mobot-Ch-Khv < 그림 2-31> Mobot-Ch-Khv 1986년체르노빌참사당시소련정부에서는바우만모스코바국립공과대학에의뢰하여방사능탐지, 오염물질수집및운반로봇을개발하도록하였는데, 이런기능의로봇이바로 Mobot-Ch-Khv 이다. 이로봇은러시아화학부대에배치되어 1988년까지체르노빌에서운용되었다. 참고로이로봇은중량이 560kg 이고 70kg을들어올릴수있다. 나 ) MRK-Robot Family 이로봇들은체르노빌원전에서사용된 Mobot-Ch-Khv 의성능개량모델들이다. 여기에는방사능탐지 수집 운반로봇 ( 중량 : 70kg) 인 MRK-46 49), 화학물질탐지 수집 운반로봇 ( 중량 : 190kg) 인 MRK-27KH, 폭발물탐지 수집 운반로봇 ( 중량 : 170kg) 인 MRK-27VU 등이있다. 이로봇들일부는 1991년소련이붕괴되기전까지구소련군화학부대와특수전부대에보급되었다. < 그림 2-32> MRK-Robot Family MRK-46 MRK-27KH MRK-27VU 48) Encyclopedia, Russia s Arms and Technologies. The XXI Century Encyclopedia Volume 7-Armored Vehicles" (Moscow : Publishing House "Arms and Technologies, 2003), pp.662~671. 49) 중량이 70kg 이지만 15cm 의눈이쌓여있는조건에서기동이가능하고, 섭씨 40 도와 +40 도에서운용이가능하다. 26

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 2) 국방무인 로봇확대보급단계가 ) 러시아군이현재사용중인주요국방무인 로봇 (1) 핵미사일운반차량경계로봇 MRK-002-BG-57 50) 이로봇은이동식핵미사일운반차량을호위하기위해우랄기계제작소 (Uralvangonzavod) 에서제작되어 2013년에첫선을보인바있다. 무장은 12.7mm 중기관총과실탄 300발또는 30mm 자동유탄발사기를장착하고, 지형추적기능과무선데이터링크기능을구비하였다. 이로봇은중량이 1.1t, 길이 3m, 폭 1.8m, 높이 1.26m이며, 항속거리는군사용로봇중가장긴 250km이고, 최고속도는 35km/hr이며, -40 ~ +40 범위에서운용이가능하다. 참고로이로봇의 nick name은 wolf-2 이다. < 그림 2-33> MRK-002-BG-57 (2) 중형다목적로봇 Uran-Robot Family 51) Uran-Robot Family 에는 3종류의모델이있으며, 이중 Uran-6와 Uran-14는전투지원로봇이고, Uran-9은전투로봇이다. 먼저우란 (Uran)-6는지뢰제거로봇으로최대 60kg의폭약이포함된지뢰를탐지 식별 파괴할수있으며, 우란 (Uran)-14는기동로상의장애물개척과소화를담당한다. 한편우란 (Uran)-9은길이 5.12m, 폭과높이는 2.5m이며, 중량은 10t으로자동포 1문, 7.62 mm동축기관총이장착되어있고, 옵션으로대전차유도미사일 4 6발, 지대공미사일 4발을장착한다. 이로봇들은최근에러시아가시리아와함께 IS를소탕하 50) http://www.popularmechanics.com( 검색일 : 2016. 5. 12) 51) http://www.army-technology.com( 검색일 : 2016. 9. 30) 27

국방정책연구 면서사용된바있다. 특히우란 (Uran)-9은주 야간감시장비로주간 6km, 야간 3km 탐지가가능하며, 기동은고속도로에서 35km/hr, 비포장도로에서 10km/hr 이며, 이로봇을제작한 Rostec State Corporation사에서는시리아에서의성공적인임무수행을했기에 2016년 9월에외국에판매하겠다고발표하였다. < 그림 2-34> Uran-Robot Family Uran-6 Uran-14 Uran-9 (3) 전투로봇 Platform-M 52) 이로봇은 NITI 프로그레스 (NITI Progress) 사가개발하였으며, 기관총과유탄발사기, 대전차로켓을장착하고자동또는반자동제어체계로표적을파괴할수있으며, 전자광학및무선정찰위치결정장비를갖추고있어야간에도노출되지않고임무를수행할수있다. < 그림 2-35> Platform-M 이로봇의명칭은 Platform-M 또는 Platforma-M 으로혼용사용되고있으며중량은 800kg이다. 2014년부터러시아군에서전투실험과훈련에참가를하였으며, 2016년에러시아군특수부대에실전배치된최신무기체계다. 한편, 2016년 1월중순러시아관영인터넷매체인스푸트니크는시리아군이러시아제군사용무인전투로봇플랫폼-M을실전에배치해대테러전에활용하고있다고보도하였으나, 사실이아니라는주장도제기되고있다. 53) 52) http://gdnews.kr( 검색일 : 2016. 2. 17) 28

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 (4) 분대용보급수송로봇 A800-MARS 54) 이로봇은 Avrora Robotics사에서 < 그림 2-36> A800-MARS 2010년부터개발한분대용보급수송로봇으로, MARS 는자율주행로봇을의미하는 Mobile Autonomous Robotic System 의약어다. 이로봇은아래그림에서와같이 4명의군인과군장을수송할수있으며, 군인들이탐승하지않을경우에는 1개분대원의군장을수송할수있다. (5) 투척용소형감시정찰로봇 스피어 (Sphere) 와스카라브 (Scarab) 55) 이로봇들은세트 (SET)-1사에서개발하여 2015년에싱가포르에서개 최된 인터폴월드 2015 전시회 에서공개된바있다. 먼저스피어 (Sphere) 로봇은 직경 90mm, 무게 0.65kg인구형물체내에내장되어있으며 5m 높이에서반복적으로투하하더라도견뎌낼수있고, 최대약 50m 거리까지음성및영상데이터를송신할수있다. 스카라브 (Scarab) 로봇은 2011년세계시장에처음출시되었으며, 최고속도시속 15km, 최대높이 100mm의장애물극복능력이있고, 중량 4.7kg, 길이 342mm, 폭 350mm, 높이 160mm로전복시에도작동이가능하다. 러시아특수부대는현재이로봇들을모두운용하고있다. < 그림 2-37> Sphere( 左 ) & Scarab( 右 ) 53) https://www.bellingcat.com( 검색일 : 2016. 1. 15), Were Russian Combat Robots Used in Syria? 54) http://defense-update.com( 검색일 : 2015. 1. 23), Russian Military to Test Combat Robots in 2016 55) https://www.janes.com( 검색일 : 2015. 4. 20), SET-1 demos Scarab UGV and Sphere reconnaissance system in Singapore 29

국방정책연구 나 ) 러시아군이현재개발중인주요국방무인 로봇 (1) 무인병력수송장갑차 크림스크 (Krymsk) 56) 이로봇은 MIC사에서 BTR-90 병력수송장갑차에하이브리드엔진을탑재하고무인화개발한것으로 2013년 7월에러시아군에서전투시험을실시하였다. < 그림 2-38> Krymsk 시험당시최대시속 97km, 80km 도달가속시간 33초를기록하였으나, 배터리의성능한계로장거리운행에제한이있었다. 이로봇은중량약 22t, 탐승인원은약 10명이며, 성능좋은배터리가개발되면확대보급될것으로판단된다. (2) 무인 BMP-3 보병전투장갑차 우다르 (UDAR) 57) 이로봇은궤도형보병전투장갑차인 BMP-3를무인화한것으로 2015년혁신의날 행사에서러시아방산업체인 VNII Signal scientific-research institute사가공개하고시연하였다. BMP-3 보병전투장갑차의궤도형차대에기반을두고있으나, 포탑을제거하고무인무장장치로대체하였다. < 그림 2-39> UDAR 무장은 30mm 자동포 1문, 7.62mm 동축기관총 1정이탑재되며, 각측면에코넷-EM 대전차유도미사일발사기 2 대가장착된다. 다양한현대식센서, 표적획득및표적추적장비를갖추고있어최대 5,500m 표적에대해주 야간공격이가능하다. 참고로정확한제원은공개되지않았으나, BMP-3는한국육군이불곰사업으로 1995년과 2002년두차례에 70대를들여와동부전선에실전배치한바있기 56) http://greendef.blogspot.kr( 검색일 : 2013. 8. 31), Krymsk: Russia s Next line of Armoured Personnel Carriers 57) http://www.armyrecognition.com( 검색일 : 2016. 7. 27), Russian Udar UCGV Unmanned Combat Ground Vehicle will be a fully autonomous robotic system. 30

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 때문에중량은약 18t, 탐승인원은약 10 명으로예상된다. 현재는시제품제작을 완료한단계로 2016 년 7 월부터군으로부터시험평가를받고있다. (3) 중형다목적전투로봇 Nerehta 58) 이로봇은 Degtyaryov Plant사와연구 < 그림 2-40> Nerehta 기관인 ARF(Advanced Research Foundation) 에서공동개발하여, 2015년 10월 러시아국방부혁신의날 에처음으로공개되었다. 플랫폼은모듈식으로화력지원차량, 포병정찰차량그리고특수작전부대용표적체계를장착한로봇등을만들기위해사용할수있다. 화력지원체계에는 7.62mm 기관총또는 12.7mm 기관총의장착이가능하며, 2016년 12월말현재러시아군에서시험을실시하고있다. 실험결과통신제어에다소문제가있으나, 이를보완하면러시아특수전및정찰부대에보급이가능할것으로예상된다. 참고로현재개발중인로봇들중에서핵미사일운반차량경계로봇 MRK-002-BG-57 과형상이비슷한로봇은여러종류가있다. 먼저미국의팩봇사이즈인 Strelok 와 MRK-27 BT 그리고짚차사이즈인상륙용로봇인 Argo 그리고짚차보다큰사이즈의 Nerehta 가있다. (4) 다목적전투로봇 Strelok, MRK-27 BT 59), Argo 60) 현재개발중인로봇들중에서핵미사일운반차량경계로봇 MRK -002-BG-57 과형상이비슷하고, 무장을한로봇들중에서미국의팩봇사이즈인 Strelok 과 MRK-27 BT 그리고짚차사이즈인상륙용로봇 Argo 는다음과같다. 58) http://www.armyrecognition.com( 검색일 : 2016. 12. 21), Nerekhta robotic system to be added to Russian special forces inventory 59) https://sputniknews.com/military/201605291040446567-russian-battle-robots-video( 검색일 : 2017. 2.14) 60) https://www.superstation95.com/index.php/world/783( 검색일 : 2017. 2. 14), RUSSIA DEPLOYS AUTOMATED ROBOTS TO WAR-FIGHTING IN SYRIA!. 참고로이로봇은 2015~2016 년시리아내전시투입되었다. 31

국방정책연구 < 그림 2-41> 다목적전투로봇 Strelok MRK-27 BT Argo (5) 중형다목적전투로봇 Taifun-M 61), Dahir lnsaat 62) Taifun-M 은전략미사일기지경계용로봇으로중량은 900kg이며, 45km/h 속도로 10시간동안운용이가능하며, 무장은 12.7mm기관총을탑재한다. Taifun-M 은 2014년에러시아전략미사일기지에서시험운용중인장면이 TV에공개되었으며, 2016년 11월부터실사격시험평가를받고있다. 한편 Dahir lnsaat 는 2013년부터개념설계중이며, 시뮬레이션동영상으로많이소개되고있다. < 그림 2-42> Taifun-M( 左 ) 과 Dahir lnsaat( 右 ) 61) http://idstch.com( 검색일 : 2016. 12. 11), Russia developing family of killer robots, deployed them for combat and demining in Syria 62) http://www.deagel.com/tactical-vehicles/taifun-m_a002980001.aspx( 검색일 : 2017. 2.14) 32

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 마. 민간분야 1) 산업용로봇개발가 ) 해외로봇산업세계로봇시장규모는 2014년 167억불로, 자동차 전자산업등제조용로봇뿐아니라서비스용로봇의성장에힘입어전년대비 12.3% 증가하였다. 제조용로봇은우리나라를비롯하여일본 미국 독일이전통적인강세를보이고있으며, 중국이빠른속도로성장중에있다. 서비스용로봇은연평균증가율이가장높은전문서비스용로봇 ( 의료 국방 농업등 ) 을중심으로꾸준한증가세를보이고있다. 2014년기준으로세계서비스용로봇시장규모는수술 치료로봇 14.5억불, 착유 목축로봇 8.8억불, 무인항공기 지뢰탐지로봇 7.9억불, 가정용청소로봇 7.4억불이었다. < 표 2-1> 세계로봇시장매출액 ( 단위 : 백만달러 ) 63) 구분 2009년 2010년 2011년 2012년 2013년 2014년 평균성장율 전체 6,777 9,568 12,483 13,356 14,873 16,702 20% 제조용로봇 3,976 5,678 8,278 8,496 9,507 10,737 22% 서비스용로봇 2,801 3,890 4,205 4,860 5,366 5,965 16% 국가별동향을살펴보면일자리 경제성장을위한제조업강화및미래성장잠재력이높은서비스로봇시장선점을위한국가간에경쟁이가속되고있다. 미국은 NASA의우주탐사로봇 ( 화성탐사 InSight Robonaut) 64), DARPA의재난대응 구조로봇 (DRC Project), 제조 조립보조로봇등을개발하고있으며, EU는 Horizon 2020의로봇동반자 (RoboCom) 프로젝트, 고령자케어 독립생활지원및삶의질향상을위한 Robot-Era 프로젝트를추진하고있다. 일본은 2015년 1월에로봇혁명실현회의를개최하고, 간호 의료, 농업, 중소기업등인력부족분야를중심으로로봇을지원하는전략을발표하였으며, 중국은저출산 고령화및열악한노동환경의사회문제화에대응하고정밀도 품질향상을위해로봇도입을확대하고있다. 63) 백봉현, 국내 외로봇산업동향및향후과제, 한국로봇산업진흥원, 2015. p.4. 64) NASA 는외부탐사용 Curiosity 에이어 2016. 3 월화성내부탐사용로봇 InSight 를발사하였다. 33

국방정책연구 나 ) 국내로봇산업 국내시장은국제금융 재정위기등경기침체영향에도불구하고, 2009년 1조원돌파이후 2011년에 2.1조원, 2015년말기준으로 3.9조원규모 로고성장하고있다. 중국 베트남등신흥국로봇수요증가 65) 에따른수출호 조 (28%) 로로봇부품이전년대비 53.2% 크게증가하였고, 제조용로봇역시전 년대비 5.3% 증가하였다. 서비스용로봇은가장큰비중을차지하는로봇청소 기를포함한가사용로봇의내수증가 (29.5%) 에힘입어전년대비 27.3% 증가 하였다. < 표 2-2> 국내로봇시장현황 ( 생산기준, 단위 : 억원 ) 66) 구분 2013년 2014년 2015년 14년대비 총계 2,977,996 3,381,985 3,957,562 17.0% 제조업용로봇 2,058,594 2,306,124 2,429,337 5.3% 전문서비스용로봇 131,848 137,680 262,918 91.0% 개인서비스용로봇 297,276 324,681 325,593 0.3% 로봇부품및부분품 490,277 613,500 939,713 53.2% 로봇산업관련사업체수는 2015년을기준으로총 1,867개사로전년도 1,675 개사대비 11.5% 증가되었다. < 표 2-3> 국내로봇관련사업체현황 (2015년기준, 단위 : 개사 ) 67) 구분 2013년 2014년 2015년 14년대비 총계 1,603 1,675 1,867 11.5% 제조업용로봇 517 541 606 12.0% 전문서비스용로봇 229 234 272 16.2% 개인서비스용로봇 115 127 138 8.7% 로봇부품및부분품 742 773 851 10.1% 다만, 최근로봇기업들의해외시장진출 ( 주요국 신흥국현지법인설립, 공동 합작투자등 ) 및수출이확대되는추세이다. 로봇기업들의해외진출및수출 사례로는유진로봇이공동투자로네덜란드 독일 중국등에진출하고 15개국에 65) 중국 : (2014 년 ) 1,298 억원 (2015 년 ) 3,627 억원, 베트남 : (2014 년 ) 5억원 (2015 년 ) 255억원 66) 산업통상자원부, 2015년로봇산업실태조사결과요약보고서, 2017. p.17. 67) 산업통상자원부, 전게서. p.14. 34

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 수출하였으며, 퓨처로봇은중동지역에 3년간 1,200만달러수출계약을체결하고현지판매대리점계약 (14개국), 소프트웨어개발 ( 프랑스 ), 로봇개발 ( 일본 중국등 ), 콘텐츠개발 ( 싱가포르 ) 등을추진하였다. 로보스타는지점개설 ( 일본 ), 현지법인설립 ( 중국상해 ), 현지사무소개소 ( 중국북경, 심천, 허페이, 소주 ) 등을추진하였다. SKT는유럽로봇전문유통사로보폴리스와교육용로봇알버트수출 ( 판매 유통및플랫폼 앱현지화작업 ) 을위해 2013년 3월에 MOU를체결하였고, KT는 2013년 4월에사우디이동통신사모바일리와계약하여교육용로봇키봇-2를수출하였다. 레인보우는 2011년과 2012년에싱가폴국책연구기관 ( 인포컴연구소 ), 미국드렉셀대, 중국전자과학기술대등에 KAIST의휴보를 10대수출하고 2013년에는구글에 2대를수출하였다. 다 ) 로봇산업변화 (1) 변화요인인구구조의변화로인해급속한고령화사회로의진입에따라대체노동력수요요구급증뿐아니라, 의료 복지 재활등과관련된개인별맞춤형서비스, 개인주의적성향에따른감성화 개인화 Mobile화요구가지속적으로증가할것으로예상된다. 또한중국의세계경제대국부상및신흥국영향력증가로인한글로벌화심화, 가격경쟁, 글로벌생산네트워크활성화및기술자립화정책이강화될것이며, 과학기술의발달과융 복합화로인해 IT (information technology, 정보기술 ) BT(Bio Technology, 생명공학기술 ) NT(Nano Technology, 나노기술 ) 의급속한발전과함께새로운 Killer Application 68) 창출을위한타서비스분야와의융합으로새로운 Break-through 69) 기술개발을위한타기술분야와융합이활성화될것이다. 사실국내로봇산업은이러한변화를예측하면서도제조용로봇개발에만지나치게머물러있는분위기다. 세계로봇산업이서비스로봇산업으로급속도로재편되는것과비교하면걱정스러운면이있다. 다행히정부는의료와농업을포함한서비스로봇산업의확충으로거대한흐름을따라간다는계획 68) 등장하자마자다른경쟁제품을몰아내고시장을완전히재편할정도로인기를누리는상품이나서비스를말한다. 69) 컴퓨터시스템의개발등에서기술적으로어려운문제를해결하여프로젝트를성공시키는것등을말한다. 35

국방정책연구 을세웠다. 이에시장수요기반의핵심부품및요소기술개발과창의-감성디바이스다품종 소량생산스타기업발굴을하나의축으로세워이를적극적으 로지원한다는방침이다. 창의디바이스랩 개소로글로벌수준의웨어러블 디바이스인증랩을구축한다는것이다. 여기에는실감형콘텐츠선도기술을확보하고융 복합콘텐츠사업을활성화하여 2021년까지 10개스타기업육성및매출 10억달러를달성한다는방침이다. 그대표적인분야가의료 헬스케어와농업등서비스분야이다. < 표 2-4> 주요서비스용로봇생산현황 ( 단위 : 백만원, %) 70) 구분 2013년 2014년 증감 (%) 주요품목 가사용로봇 216,750 216,667 - 로봇청소기, 가정경비용로봇등 교육및연구용로봇 31,216 35,742 14.5 교재용, 교육용, 연구용로봇등 의료로봇 8,804 22,041 150.4 수술용, 재활훈련용, 의료진단용로봇등 군사용로봇 12,211 19,226 57.4 비행정찰용, 경계감시용등 여가지원용로봇 5,838 11,302 93.6 소형휴머노이드, 게임오락용등 헬스케어로봇 11,252 9,003-20.0 개인재활훈련용, 장애보조용로봇등 엔터테인먼트로봇 2,912 4,656 59.9 아케이드게임용, 테마파크용로봇등 기타 13,917 19,863 42.7 농업용, 빌딩서비스용, 사회인프라용등 합계 302,900 338,500 11.8 (2) 의료 헬스케어분야로봇개발고령화현상및사회보장제도의변화와함께건강한삶에대한욕구증가로수술로봇, 재활로봇등의료서비스로봇과건강유지를위한가정용운동보조로봇, 노령인구의간병보조로봇, 정서도우미로봇, 실버케어로봇등정신적, 육체적으로도움을줄수있는실버로봇과같이의료 헬스케어분야에로봇개발이활성화될전망이다. 70) 산업통상자원부, 전게서. pp.42~43 재정리. 36

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 현재국내의료 헬스케어로봇의시장규모는 2013년생산액기준 201억원수준이다. 세계시장규모인 1조 6500억원에비하면약 1.2% 수준에불과해아직취약하기이를데없다. 따라서세계가서비스로봇에대한관심이자연스럽게의료 헬스케어용로봇으로이전되는상황에서진지한고민이필요하다. 이런관점에서산업통상자원부와보건복지부, 미래창조과학부, 식품의약품안 전처등 4개부처가참여하는 다부처공동기획사업 이관심을끌고있다. 간병로봇 을만들겠다는계획이다. 미래창조과학부는 제7회다부처공동기획협 력특별위원회 를열고 2016년다부처공동기획사업사전기획연구대상사업을심의 확정했다. 사회문제해결과미래대비기술, 중 소벤처활성화등 3개분야에서접수된총 40건 ( 정부부처 22건, 국민 18건 ) 중 13건을사전기획연구대상사업으로확정하였다. 여기에는사이버, 재난대응정보인프라기술과첨단센서기반재난예측조기경보시스템, 암환자맞춤형치료제, 간병지원로봇시스템, 마이크로의료로봇기반무절개의료진단치료시스템, 바이오 메디컬 3D프린팅융 복합의료기기등이포함되어있다. < 그림 2-43> 의료용로봇 보행재활로봇 수술용로봇 환자식사보조로봇 (3) 농업분야로봇개발 2015년기준국내농가인구는 256만 9000명수준으로전국민의약 6% 를차지하고있으며, 이중에는 65세이상고령인구가약 38.4% 를차지하고있다. 이와같이농업노동력감소와농촌고령화로곡물자급률이 23% 대까지떨어진상태에서부족한경쟁력을향상시키기위해서는로봇과결합시키는방안이필수적이다. 사실농업과로봇의만남은꽤체계적으로추진되어왔다. 국내농업분야 37

국방정책연구 의로봇활용은 2000년초부터농촌진흥청을중심으로인공지능형자율주행트랙터개발등농기계자동화시스템개발에중점을두고추진되어왔다. 2013년에는경상북도구미에서무인헬기를이용한직파기술을선보여 10분만에 1ha를파종하는데성공했으며, 병해충방제는물론, 비료주기까지가능해노동력을 90% 이상획기적으로줄일수있다고설명했다. 또한 2014년경상북 도에서는 지능형로봇상용화촉진사업 과 특화산업로봇융합사업 을통해농 축산업분야에첨단로봇융합기술을접목하기위해 스마트인휠모터기반무 인운반차 (AGV, Automated Guide Vehicle) 플랫폼 과 돈사관리용이동형로봇 (Mobile Pigpen-Care Robot) 개발과제를선정하여추진하고있다. 이를통해농 축산작업지원로봇개발로기술확보및관련산업생산량증대, 신규일자리창출로이어지는효과를기대하고있다. 농업의로봇화는사물인터넷및빅데이터는물론인공지능의영역까지아우르는방식으로발전해야한다. 국내는농업과로봇의만남이각생산단계별로특화된기술에치중되는경향이많다. 이는각각의로봇을구매하고컨트롤해야하는비용을수반하기때문에결국통합로봇의형태로발전해야한다는것이다. < 그림 2-44> 농업용로봇 식물생육관리로봇 화훼방재로봇 벼농사용제초로봇 (4) 기타서비스분야로봇개발미래에는소가족화, 개인화가심화됨에따라개인엔터테인먼트로봇, 애완로봇, 동반자로봇등가족의빈자리를채워줄수있는다양한개인용로봇산업의활성화가기대되고있다. 이외에도문화, 관광, 예술을비롯해환경, 교육, 행정등여러영역으로확 38

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 대될전망이다. 문화및예술분야에서는박물관안내및해설에서부터전통무용및궁중연례, 전통놀이재현등에활용이가능하고, 환경분야에서는이면도로, 공원, 학교등에대한청소용역서비스와공원내호수및제조공장저수조등의수중청소에활용이가능하다. 또한교육분야에서는초 중 고교정규과정교육과방과후학습, 체험활동, 동아리활동, 외국어학습을위한보조교사등으로활용이가능하다. < 그림 2-45> 기타서비스로봇 71) 문화 예술분야 문화안내 해설로봇 전통공연재현 로봇물고기전시관 환경분야 교육분야 노면청소로봇 수중청소로봇 상수도관망관리로봇 외국어교육용로봇 수업보조용로봇 S/W 코딩교육 71) 한국로봇산업진흥원, 서비스로봇활용사례집, 2016. 39

국방정책연구 2) 군사용로봇개발가 ) 국내 외로봇산업전투에서인간을대신할수있는로봇무기체계에대한필요성은지속적으로제기되어왔다. 이미 1990년대부터세계각국은초보적인단계의군사용로봇을실전배치하여운영하고있다. 러시아블라디미르푸틴대통령은사이보그전투로봇시연장면을참관한후과학자및엔지니어들의노고를치하하였으며, 일본아베신조총리는세계로봇병행올림픽을개최하고자하는의지를표명하였다. 다수의국가에서지도자의리더십으로군사용로봇사업을적극적으로추진하고있다. 또한일본은로봇초강국으로서의위치를공고히하기위해로봇의활발한활용을통해세계를선도하기위한로봇혁명을도모하는국가적로봇비전 전략 실행계획을담은신로봇전략을발표하였다. 미국은정부-군이연계된지상로봇로드맵을작성함으로써정부와군사용로봇획득기반을공유하고있다. 중국은국방력현대화계획의일부로미래전투에배치하기위한무인장갑차량개발연구와기존장갑전투차량 (AFV) 을무인화하는노력을시작하고있다. 우리나라의군사용로봇개발에대한연구는 2000년이전까지는간헐적이고단기적연구로추진되었으나, 2004년 11월 국방로봇종합발전계획 ' 이수립되 어발표되고, 2005년 11월 제13회지상무기체계발전세미나 에서군사용로봇관련전투시나리오가발표되었으며, 2006년 7월에는 국방로봇대토론회 가개 최되어우리군의군사용로봇획득에대한전체적인밑그림이구체적으로제시됨으로인해민간업체및연구소등에서도군사용로봇개발에대해많은관심을가지게되었다. 이에따라정부에서는정기적으로민군기술정보교류회를개최하여국방부와미래창조과학부등 11개정부부처와합동참모본부, 육 해 공군, 정부출연연구기관간협력을위한진지한논의의장을마련하고있다. 그로인해국방부및국방과학연구소에서추진하는것과별개로정부관련기관에서의지원과상업성이있는분야들을중심으로하여민간기업과연구소, 대학들이 < 표 2-5> 와같이많은연구를추진하고있다. 40

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 < 표 2-5> 국내주요군사용로봇개발현황 72) 구분제품명 / 과제명개발형태 디유하이텍 이동감시정찰로봇 (OFRO), 모듈기반의정찰로봇 (ASENDRO Scout), 위험물탐지 / 제거로봇 (ASEVDRO EOD), 화생방탐지로봇 (ASENDRO Scout NEC), 도로정찰로봇 (AUG V-8), 화생방로봇 (ADD 계약 ) 독일과 기술제휴 업 체 삼성테크원 지능형감시 경계로봇산자부, 국방부공동원격조정무장시스템업체자체 에프엠전자 자율주행로봇을위한비전시스템 개발참여업체 유진 로보틱스, 위험작업로봇 (Robhaz-DT) KIST, 서울대공동 케이컴스지능형네트워크로봇화랑대연구소공동 한울로보틱스폭발물탐지로봇, 화학물탐지로봇업체자체 현대로템 견마형로봇 (ADD 사업과별개 ), 자율주행로봇, 지뢰탐지로봇 (MIDERS), 웨어러블로봇 생산기술연구원, 업체자체 현대위아무인정찰로봇, 화재진압로봇업체자체 로보틱스연구조합지능형로봇국가과제 연구소 견마형로봇 (ADD 사업과별개 ) 업체 ( 로템 ) 공동생산기술연구원웨어러블로봇 ( 하이퍼 1호 ) 국가과제원자력연구소위험작업로봇국가과제한국로봇융합연구원다족형감시경계견마로봇 (PQ-1, PQ-2) 국가과제 ETRI 지능형로봇, 로봇네트워크국가과제 KIST 위험작업로봇, 필드로봇국가과제 대 학 KAIST 휴머노이드로봇, 지뢰제거로봇, 정찰로봇, 국가과제인식기술 KIST공동 고려대 자율주행기술, 인식기술 국가과제 부산대 주행로봇 국가과제 성균관대 지능형로봇 국가과제 한양대외골격로봇 ( 핵사 HEXAR) 국가과제 72) 국방무인지상로봇을중심으로 2007 년의자료를활용하여 2016 년까지최신내용을재정리한자료이다. 41

국방정책연구 나 ) 주요개발사례 (1) 감시 경계로봇삼성테크윈 ( 현한화테크윈 ) 은 2003년부터 2006년까지약 3년동안산자부주도하에 98억원 ( 정부예산 49억원, 민간자금 49억원 ) 을투입하여지능형감시 경계로봇인 SGR-1을개발하여상용화에성공하였다. 이 감시 경계로봇 은서산석유비축기지, 임진강철책, 일반전초 (GOP) 과학화경계사업시범단지등에배치되어운용되고있다. 이로봇은고정형과이동형감시 경계시스템, 지능형 CCTV를한곳에서관리하는통합통제시스템으로구성되어있다. 감시 경계시스템은감시지역에대해주 야간 24시간자동감시하면서통합통제시스템으로실시간영상과정보를전송한다. 탐색장비로열감지장치와표적동시추적기능을내장하고있어, 주간과야간에여러개의표적들을동시에탐지할수있다. 주간에는최대 4km, 야간에는최대 2km 범위내에서사람 차량 동물등을구분하고식별할수있다. 또한식별된표적에는필요시사격할수있도록 5.5mm기관총과 40mm유탄발사기로무장도가능하다. 그러나표적이식별되면무조건사격하는것이아니라, 중요시설및 GOP 등에잘못들어온민간인혹은아군을적으로오인해잘못발사할수있기때문이다. 실제로위험을감지하면중앙명령센터로이를전송해경계병이원격통신으로적군인지아닌지를최종적으로확인하고사격명령을내리도록되어있다. 그러나이러한사격기능은현재까지는실제운용되지는않고있다. < 그림 2-46> 감시 경계로봇 73) 시스템개념도 감시 경계로봇 73) 디지털타임스, 지능형감시 경계로봇, 2006. 10. 25. 42

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 (2) 견마로봇생산기술연구원은산업통상자원부의민군겸용기술개발사업에따라 2006년부터 2012년까지한화, 현대로템등민간기업과공동으로군사용견마로봇을개발하였다. 진돗개와풍산개의앞글자를딴견마로봇 ' 진풍 ( 眞風 )' 은몸과 4개의다리만으로이뤄졌으며, 총 16개의유압식액추에이터를다리관절에장착해전후좌우로움직일수있는무선원격조정이가능한무인지상로봇이다. 이로봇은보행형으로전형적인전투지원로봇이다. 운반, 감시 정찰, 경비, 안내등의임무를수행하며, 4개의다리를가져산악지형에서도자유롭게이동이가능하다. 조립에따라군장등짐을짊어지는수송용으로활용할수있고, 전장을탐색하거나지원사격용으로도활용할수있다. 60kg의짐을지고 10초에 10.5m(1.5m/s) 를이동할수있는데, 이는보통병사가걷는속도이다. 다리는자동차의파워핸들과같은유압구동방식이어서힘이좋다. 보행시지형변화에다리구조를바꿀수있도록발목의움직임이앞뒤로자유롭게설계한것이특징인이로봇은크게태스크레벨제어기와행동레벨제어기그리고로컬제어기의 3단계제어시스템으로구성돼있다. 고차원의행위를포함하는태스크레벨제어기는비전기반외부환경인식, 네비게이션, 음성인식등최상위알고리즘의추가및확장이용이하고외부조종기인 OCU(Operation Control Unit) 으로부터명령을전달받아이를해석하고, 네비게이션및 3D 환경재통합기능등로봇이수행해야하는목표와태스크를계획해행동레벨제어기를지원한다. 행동레벨제어기는자세제어, 보행알고리즘등을수행하며보다안정적으로실행하기위해리얼타임 OS를탑재하였으며, 태스크레벨제어기로부터얻은목표를수행하기위해패턴발생기, 자세및보행제어, 유압파워공급모듈제어등의저차원행위를기반으로로봇의실질적인행동을실행한다. 로컬제어기는 16개이상의관절제어및상태정보를수집하며향후군에서의유지보수용이성을고려해분산제어방식을채택했다. 그밖에제어시스템은로봇에탑재되는알고리즘의연산량, 실시간성, 확장성등각알고리즘의특성을반영한 3단계의제어시스템구조를갖고있다. 관절레벨제어기는회전형유압액추에이터의서브밸브제어및반사 (Reflex) 제어기능을수행 43

국방정책연구 하고, 관절및지면접촉센서등의정보를수집해태스크와행동레벨제어기로전송하는기능과동력시스템의엔진 rpm 및유압공급압력제어와작동유의압력, 온도, 유량등동력및유압파워공급시스템의제어와상태모니터링을위한기능을포함하고있다. 이는변환된관절궤적에따라움직일때실시간보행패턴보상기의자세 (AHRS) 센서를통해로봇의자세를측정하고액츄에이터의여러가지센서들의정보를이용해실시간으로넘어지지않도록로봇의자세를제어하게된다. 이로봇은휴대형원격통제장치를통해병사가직접조종한다. 병사가휴대하는휴대용통제장치는컴퓨터, 무선통신장비, 전원배터리로구성되어사람이짊어질수있는백팩안에들어있다. 무게는약 5.6kg이고운용시간은 1회충전에약 2시간정도이다. 견마로봇이이동하면서카메라로영상을찍어보내면통제병사는헬멧일체형디스플레이장치로이를확인할수있다. 또한 7인치액정일체형조종장치로화면을보면서로봇을조정한다. 이견마로봇은군장비로실용화되지는못했다. 실용화되기위해서는몇가지가보완되어야한다. 진풍을움직이는유압식엔진을소형, 경량화해야하고, 보병부대와행군속도를맞추기위해서는현재시속 3km 정도인이동속도를두배이상은높여야한다. 또한얼음판, 자갈밭에서발로차도넘어지지않는균형감각도보완되어야하며, 복잡한전투상황을고려해한쪽다리가고장났을때에는세다리로움직이는등까다로운백업기능도요구된다. < 그림 2-47> 견마로봇 74) 견마로봇 시스템개념도 74) 전자신문, 국산견마로봇진풍첫선, 2008. 8 월. 44

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 (3) 롭해즈 (ROBHAZ : Robots for Hazardous Application) 75) 2004년 8월에는유진로봇과한국과학기술연구원 (KIST) 이공동개발한위험작업로봇 롭해즈 DT-3 가 6개월간이라크아르빌의자이툰부대에납품되어운용되었다. 롭해즈의주임무는주 야간정찰과고속도로 국도내폭발물수색작전이었다. 또한원격조정을통해장착된물대포 (water disrupter) 을활용해이라크테러단체들이도로나건물주변에설치한사제급조폭발물을해체하는작업을수행할수있도록설계되었다. 이로봇은길이 74cm, 너비 47cm, 높이 29cm로라면박스정도크기의작은로봇으로폭발물처리용물대포, 화생방장비, 야간투시경, 지뢰탐지장치를장착할수있어각종군사작전에폭넓게활용할수있다. 2개의트랙을본체 의앞뒤에장착하고트랙간의수동적인상대운동을허용하는 가변댐퍼 로인 해경사각이 45도에달하는계단이나울퉁불퉁한길도최대시속 12km로달릴수있으며, 리눅스를탑재한제어시스템에의해안정적인원격조종이가능했다. 2004년에는미국에서열린 세계로봇경진대회 (RoboCup-Us Open) 에참가해위험작업부문에서우승해세계적인기술력을인정받아같은해과학기술부로부터신기술 (NET) 인증을획득한바있다. 2005년에는이라크자이툰부대에납품돼파견근무를하는등국내 외적으로기술력을인정받았다. < 그림 2-48> 롭해즈 DT-3 76) 75) 인간이작업하기어려운환경에서작업하는로봇을뜻한다. 76) http://www.yujinrobot.com( 검색일 : 2017. 1. 12) 45

국방정책연구 2. 시험평가실태 국방무인 로봇이장기간의역사를가진일반무기 장비 물자와는다르게최근에주요선진국을중심으로획득하여사용하다보니관련법령과규정, 조직, 관습등이정형화되지않아국가별로상이하다. 특히주요군사선진국의국방무인 로봇획득은체계개발후에시험평가에합격할경우에만획득하는것이아니라, 사전에사용자요구를공개하고이를충족하는상용무인 로봇들이개발되면이들을대상으로실전과같은전투실험을통해최우수제품을국방무인 로봇으로획득하고있다. 따라서본연구에서는한국군의국방무인 로봇시험평가에참고가되도록미국, 독일, 이스라엘, 러시아의시험평가관련법령과규정, 조직등과각국의무인 로봇에대한시험평가사례를소개하고자한다. 가. 미국 1) 관련법령과규정가 ) 국방무인 로봇획득법령미국의플로이드디스펜스하원의원은국방무인 로봇획득을활성화하면서국방무인 로봇도입반대여론을차단하기위해 2000년에유인전투장비의 1/3을국방무인 로봇으로전환하는내용을골자로하는관련법안을발의하였다. 이법안은하원과상원에서통과되어 2000년 10월 30일클린턴대통령이서명을함으로써법률로써효력을발휘하게되었다. 75) 이러한관련법령은사용자요구에부합되는국방무인 로봇의소요를창출하고경제적 효율적으로개발이가능하며, 나아가시험평가이전에시험평가항목들을거의충족시켜성공적인시험평가와획득에기여하였다. 미의회에서 2000년에국방무인 로봇관련법령을제정하자, 국방부에서는국방무인 로봇에대해전투실험을통한소요기획과핵심기술확보, 획득로드맵수립, 시험평가계획수립등의후속조치를실시하였다. 먼저미육군교육사령부에서는 2004년에미래전투체계 (FCS) 여단을설계하면서대령이지휘하는 1개여단에공중로봇 200여대와지상로봇 200여대의소요를기획하고, 개발된국방무 75) U.S. Department of Defense, Unmanned Systems Roadmap 2007-2032 (the Office of the Secretary of Defense, 2007), Chapter1 Introduction p.6. 46

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 인 로봇을대상으로지속적으로전투실험을실시하였으며, 미육군시험평가사령부에서는전투실험시시험평가관을지원하였다. DARPA(Defence Advanced Research Projects Agency, 미국방위고등연구계획국 ) 76) 에서는특히지상로봇의핵심기술인자율주행기술을활용하기위하여예하부서인전술기술실 (TTO : Tactical Technology Office) 로하여금 2004년부터 2007년까지소정의상금을내걸고미국과전세계의산 학 연이참여하는 Grand Challenge와 Urban Challenge라는전투실험을실시하여이기술을신속하고경제적으로개발하였다. 합동로봇체계사업실 (RSJPO) 에서는미육군교육사령부의전투실험결과와미래전투체계 (FCS) 여단의국방로봇소요, DARPA의 Grand Challenge와 Urban Challenge를통해지상로봇의핵심기술인자율주행기술을개발한결과와해병대의지상로봇소요를참고하여 2009년부터격년제로향후 10년동안지상로봇획득로드맵을발간하기시작하였다. 미국방부에서도합동참모본부와국방획득기술군수실이주관이되어육군, 해군, 공군, 해병대가필요로하는지상로봇, 해양로봇, 공중로봇을망라하여 2007 년부터격년제로무인체계획득로드맵을발간하고있다. 이처럼미의회에서국방무인 로봇관련법령을제정하자국방부예하국방무인 로봇관련조직의기능은더욱활성화되었고, 로봇개발자들은사용자요구와획득방향을알게되면서정부를믿고국방무인 로봇개발에많은노력과예산을투자하게되었다. 이기간중에는산 학 연에서국방무인 로봇관련기술을중복개발하지않고컨소시움을구성하여개발하도록유도하기위해미국방부에서는총 160개의산 학 연이컨소시움을이룬국방연구센터 (NCDR : National Center for Defense Research) 를 2002년에설립하였다. 77) 그후 NCDR에서는 2002년부터 2007년까지미의회로부터 1,850만달러를지원받아이중 1,400만달러를이들에게개발비로지원하고있다. 미국은이처럼시험평가이전에성공적인시험평가가될수있도록관련법령을포함한제반시스템 ( 전투실험, 로드맵, 군과산 학 연의긴밀한협조등 ) 이잘구비되어있다. 76) 미국국방부에소속된연구기관으로국방관련기술개발을주로담당하고있다. 특히군사분야의인공지능 (AI) 무기와통신시스템에관한연구를주로진행하는것으로알려져있다.( 위키백과, 검색일 : 2016. 12. 5) 77) http://itlaw.wikia.com/wiki/national_center_for_defense_robotics( 검색일 : 2017. 2.15) 47

국방정책연구 나 ) 국방무인 로봇시험평가관련규정 (1) 미육군시험평가규정 (Army Regulation 73 1 Test and Evaluation Policy ) 78) 2016년에발간된미육군시험평가규정에의하면, 시험평가는미육군시험평가사령부만의책임이아니고육군본부각참모부, 미육군교육사령부와미육군물자사령부등직할부대, 야전군사령부 ( 전력사령부, 특수전사령부등 ) 모두의책임으로명시되어있다. 따라서미육군시험평가사령부에서시험평가시이러한기관과부대에인력 장비 시설 예산등을요구하면협조해주어야한다. 특히첨단상용로봇을활용하여육군교육사령부에서국방무인 로봇에대한전투실험이나육군시험평가사령부에서시험평가를수행할경우상호책임관계를명확히규정하고있다. 즉육군교육사령부에서전투실험시에육군시험평가사령부에서는육군교육사령부가필요로하는인력을지원하고, 육군시험평가사령부에서시험평가시에는육군교육사령부에서육군시험평가사령부가필요로하는인력을지원한다. 또한전투실험시측정하고분석한모든자료를육군시험평가사령부에제공하여시험평가시중복요소를최소화하도록규정되어있다. (2) 미육군 M&S 규정 (Army Regulation 5 11 Management of Army Modeling and Simulation ) 79) 2014년에발간된미육군 M&S 규정에의하면, 미육군본부각참모부, 미육군교육사령부와미육군물자사령부등직할부대그리고야전군사령부 ( 전력사령부, 특수전사령부등 ) 에서무기 장비 물자를소요기획하고획득하여운용, 폐기하는생애전주기 (life cycle) 동안 M&S를활용하도록규정되어있다. 따라서국방무인 로봇의경우도미육군을포함하여산 학 연에서국방무인 로봇을개발은물론시험평가진행및시험평가이후에도 M&S를활용하고있다. 통상미육군이필요로하는국방무인 로봇의특성과제원을제시하면, 산 학 연에서는이에부합하게 M&S를개발하여개발요원들과공유한다. 그후미육군교육사령부에서는자체 M&S조직으로산 학 연에서제작한국방무인 로봇의 78) Headquarters Department of the Army, Army Regulation 73 1 Test and Evaluation Policy (Washington DC, 1 August 2016), pp.1 14. 79) Headquarters Department of the Army, Army Regulation 5 11 Management of Army Modeling and Simulation, (Washington DC, 30 May 2014), pp.1 23. 48

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 M&S에대한신뢰성을검증하며, 미육군교육사령부교리부와해당병과학교관련요원으로하여금전술개념에입각한전투실험교리를작성하여전투실험시활용한다. 전투실험을통해소요를기획하여체계개발이되면, 미육군시험평가사령부에서는자체 M&S 조직을활용하여산 학 연에서제작한국방무인 로봇의 M&S와미육군교육사령부 M&S 조직의신뢰성검증결과, 전투실험교리등을종합비교분석하여시험평가계획수립시활용하고, 안전성, 예산, 환경조성등의문제로실제시험이불가능하거나제한되는분야에대한신뢰성을검증한다. (3) 미육군의지상로봇시험절차서 (TOP 2-2-540 : Test Operation Procedure) 80) 미육군시험평가사령부 (ATEC : Army Test & Evaluation Command) 의산하조직인 ATC(Aberdeen Test Center) 의무인차량시험과에서는 2002년에무인지상차량의종합시험절차를제시한문서인시험절차서를최초발표하고계속개정하고있다. 2017년 2월현재, 공개된최신자료는 2009년 12월에발표된시험절차서 (TOP 2-2-540, Testing of Unmanned Ground Vehicle Systems) 이다. 이시험절차서에는지상로봇의특성, 성능등 9개분야에약 70개세부항목을규정하였고, 가속및최고속도시험등의 49개항목에대해서는유인차량의절차를적용하였다. < 표 2-6> 무인지상차량시험절차서포함내용 ( 세부내용부록 #1. 참조 ) 가시설및장비 구분 시험시설과조건 계측장비 모델링과시뮬레이션 시험항목 포장로, 비포장로, 야지, 자연장애물, 인공장애물, 고온 / 저온, 습도, 눈, 결빙강우, 모래, 먼지, 진동및전자기간섭, UGV 의인식능력판별을위한시험로의디지털모델구축, 시험로감시를위한비디오장비, UGV 전용시험로 통신성능및구성품상태계측및저장, 환경상태계측, UGV 알고리즘처리과정정보계측, UGV 데이터로그파일계측, 알고리즘출력계측, 외부로부터 UGV 로의입력정보계측, 독립적인비상정비장치, 스트로브라이트, 실시간및근실시간분석사항표시, 데이터획득 / 계측시스템의소형화 데이터링크예측, 3차원모델 80) http://everyspec.com( 검색일 : 2017.2.16), TOP 2-2-540, Testing of Unmanned Ground Vehicle Systems 49

국방정책연구 구분 시험항목 시험장비 구성 체계, 부체계, 구성품단위에서시험, 운영자, 소프트웨어, 차량플랫폼, 운용자제어장치, Mobile Base Unit, 응용하드웨어 나요구시험조건 위험경감을위한효율적인계획, 군수개념에기반한계획, 계획포함사항 ( 목적, 목표, 기준, 방법, 획득데이터, 데이터분석방법 ), 세부항목데이터의기준은기존규격과군의요구시험계획사항, 시험절차및요구데이터선정, 시험프로그램감시수정경과에대한요구데이터, 모델링및시뮬레이션의사용방법에대한준비주파수할당시험지역에서지역주파수할당 지원문서 시험통제 안전성 안정성평가보고서, 예비위험평가, 소프트웨어요구규격, 성능요구조건문서 / 운용상의요구조건문서, 성능규격 / 체계규격 / 구매사양, 기밀분류지침, 개발계획에관한문서 해당 (1)TOP, MIL-STD 에따라각하위시험항목별로제시 구성품수준안정성, 시험과정안정성, 시스템소프트웨어에 대한분석, 안전을고려한시험순서 특성분야세부시험항목별적용절차성능분야세부시험항목별적용절차군수 / 보급분야세부시험항목별적용절차안전성 / 소프트웨어분야세부시험항목별적용절차 다시험절차 인간 - 기계인터페이스분야세부시험항목별적용절차 환경분야세부시험항목별적용절차생존성분야세부시험항목별적용절차무장분야세부시험항목별적용절차전자기간섭분야세부시험항목별적용절차 라요구자료 마자료제시 TOP 2-2-541, TOP 2-2-542 에세부사항명시 설명, 표, 사진, 엑스레이등 위에대한분석자료 50

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 (4) 환경시험표준서 (MIL-STD-810G) 군용장비를개발할때에여러가지환경요소를고려하여장비를설계하고시험하기위하여만들어진표준서이다. 이표준서에는고온, 저온, 강우, 연무, 습도, 소음, 진동, 충격등 24개환경요소에대한시험방법이표준화되어있다. 국방무인 로봇의경우도다른군용장비와같이환경시험표준서에제시된시험방법이적용된다. 다만본시험은국제공인시험기관인증을받은정부와민간시험기관에서수행하고군에서는이기관들이발행한시험성적서를참고한다. 참고로 MIL-STD-810은 1962년미공군이항공장비와지상장비에대한환경시험을수행하기위해제정되었고, 그후여러차례개정판이출간되었다가 2008년에는 MIL-STD-810G가출간되었다. (5) 전자파적합성시험표준서 (MIL-STD-461E) 군용장비를개발할때에개발된장비의전자파가인체와다른장비에위해성이없는지그리고다른장비로부터전자파를받을때에적정수준의내성을지니고있는지등을시험하기위해만들어진표준서이다. 국방무인 로봇의경우도다른군용장비와같이전자파적합성시험표준서에제시된시험방법이적용된다. 다만본시험은국제공인시험기관인증을받은정부와민간시험기관에서수행하고군에서는이기관들이발행한시험성적서를참고한다. 참고로 MIL-STD-461은 1965년미육군과해군이전자부품과전자장비에대한전자파적합성시험을수행하기위해제정되었고, 그후여러차례개정판이출간되었다가 2007년에는 MIL-STD-461E가출간되었다. 2) 관련조직가 ) 미육군시험평가사령부 (ATEC : Army Test & Evaluation Command) 81) 미육군의시험평가사령부는 2성장군이지휘하며, 소속인원은약 1만명이다. 소속인원들은현역, 군무원, 계약직전문인력 ( 용역관 ) 들로구성되어있고이중계약직전문인력은약 5,300명이다. 특이한것은계약직전문인력의약 81) http://www.atec.army.mil( 검색일 : 2016.10. 18) 51

국방정책연구 90% 가해당분야경험이풍부한예비역이며, 10% 는관련분야전공대학생들에게문호를개방하여성과에따라졸업후정식채용함으로서시험평가의전문성을보장하고있다. 이렇게과학과기술분야에전문지식과경험을보유한이들은 400종이넘는체계에대한시험평가와일일 1,100가지의각종시험을수행하고있다. 미육군시험평가사령부는미본토, 하와이, 알래스카를포함한미전역의 17개주 29개소에분포되어있고, 예하에는육군평가센터 (AEC : Army Evaluation Center), 운용시험사령부 (OTC : Operational Test Command), Aberdeen 시험센터 (ATC : Aberdeen Test Center), Dugway 시험장 (DPG : Dugway Proving Ground), 전자시험장 (EPG : Electronic Proving Ground), Redstone 시험센터 (RTC : Redstone Test Center), White Sands 미사일시험장 (WSMR : White Sands Missile Range), Yuma 시험센터 (YPG : Yuma Proving Ground) 가있다. < 그림 2-49> 미육군시험평가사령부편성 82) 82) 위그림에제시된영문약어의원문과해석은다음과같다. - BMD OTA : Ballistic Missile Defense Operational Test Agency( 탄도미사일방어운용시험기관 ) - EPG : Electronic Proving Ground( 전자시험장 ) - WDTC : West Desert Test Center( 서부사막시험센터 ) - IEWTD : Intelligence Electronic Warfare Test Directorate( 정보전자전시험처 ) - WSTC : White Sands Test Center(White Sands 시험센터 ) - CRTC : Cold Regions Test Center( 한대지역시험센터, 알래스카위치 ) - TRTC : Tropic Regions Test Center( 열대지역시험센터, 하와이에위치 ) - YTC : uma Test Center(Yuma 시험센터 ) 52

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 아래와같은미육군시험평가사령부의주요시험장들은타군과외국군도협 조하여사용하고, 특히로봇업체들은이곳에서시연과자체개발시험을한다. < 그림 2-50> 미육군시험평가사령부의주요시험장 83) Aberdeen 시험센터 Dugway 시험장 전자시험장 Redstone 시험센터 White Sands 미사일시험장 Yuma 시험센터 한대지역시험센터 열대지역시험센터 미육군시험평가사령부의기능을큰틀에서분석하면 ATC(Aberdeen 시험센터 ) 는개발시험을주관하는부서이며, OTC( 운용시험사령부 ) 는운용시험을주관하고, AEC( 육군평가센터 ) 는개발시험과운용시험을거친각종무기 장비 물자들이육군장병들의사용자요구를충족하는지, 육군변혁추진목표에기여할수있는지등을최종적으로평가한다. 그리고 DPG, EPG, RTC, WSMR, YPG, CRTC, TRTC는미본토와알래스카, 하와이등에산재된개발시험장들이다. 또한 ATC(Aberdeen 시험센터 ), OTC( 운용시험사령부 ), AEC( 육군평가센터 ) 의예하조직은주로육군의전장기능별각종무기 장비 물자들의개발시험, 운용시험그리고평가를할수있도록전장기능별로편성되어있다. ATC(Aberdeen 시험센터 ), OTC( 운용시험사령부 ), AEC( 육군평가센터 ) 의예하조직은다음과같다. 83) 각시험장들의세부현황 ( 시설규모, 기능, 시험현황등 ) 은미육군시험평가사령부웹사이트 (www.atec.army.mil) 에서 ATEC Magazineupdate 에수록된내용을참고바란다. 53

국방정책연구 < 표 2-7> ATC(Aberdeen 시험센터 ), OTC( 운용시험사령부 ), AEC( 육군평가센터 ) 예하조직 ATC(Aberdeen 시험센터 ) OTC( 운용시험사령부 ) AEC( 육군평가센터 ) - 자동화처 무인차량시험과 유인차량시험과 - 화력처 - 지휘참모처 - 생존성및치사처 - 시험기술처 - 전투원장비처 개인 / 일반장비시험과 UAV 시험과 - 안전처 - 기획및운용처 - 기동시험처 - 기동지원시험처 - 화력시험처 - 임무지휘시험처 - 항공시험처 - 공정 / 특수전시험처 - 정보 / 전자전시험처 - 통합시험처 - 탑승체계평가처 - 병사체계평가처 - 항공 / 화력평가처 - 탄도미사일방어평가처 - C4ISR평가처 - 생존성평가처 - 적합성 / 방법론평가처 이러한조직들중국방무인 로봇의개발시험은자동화처의무인차량시험과에서주관하되, 다른부처의관련요원을지원받아수행한다. 이를세부적으로소개하면무인차량시험과에서는기동성을주로시험하고, 지휘통신분야는지휘참모처, 시험대상로봇에화기가탑재되면화력처, 생존성과치사분야는생존성및치사처, 안전분야는안전처요원을지원받아 TF를편성하여수행한다. 국방무인 로봇의운용시험은단순기능로봇, 예를들어폭발물처리로봇일경우는기동지원시험처가시험대상로봇의운용시험계획과수행을주관하되, 기동지원분야를주로시험하고, 기동성분야는기동시험처, 지휘통신분야는임무지휘시험처, 정보분야는정보처요원을지원받아 TF를편성하여야전과전투현장에서수행한다. 만약여러기능을수행하는다목적로봇, 예를들어감시정찰 + 폭발물처리 + 화생방탐지 + 사격이가능한로봇의운용시험은통합시험처가시험대상로봇의운용시험계획과수행을주관하되, 기동분야는기동시험처, 기동지원분야 ( 폭발물처리 / 화생방탐지 ) 는기동지원시험처, 화력 ( 사격 ) 분야는화력시험처, 지휘통신분야는임무지휘시험처, 정보 ( 감시정찰 ) 분야는정보처요원을지원받아 TF를편성한다. 이어서장병들에게는시험용국방무인 로봇을지급하고야전실전환경 ( 도시지역, 산악지역, 사막지역, 야지, 4계절, 주간및야간등 ) 에서다양한전술상황 ( 공격, 방어, 수색, 매복등 ) 을부여하여수행한다. 한편국 54

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 방무인 로봇의개발시험과운용시험간에는육군평가센터의각부처에서관련 요원들이시험현장에파견되어해당부처의기능위주로평가를한다. 나 ) 국방무인 로봇시험평가관련조직미국은국방무인 로봇의성공적인개발및시험평가가가능하도록육군교육사령부전투실험조직과이에추가하여산 학 연에서국방무인 로봇을잘개발하도록예산지원조직, 기술지원조직그리고육군과해병대가공용으로사용하는지상로봇소요기획전담조직등이있다. < 표 2-8> 미국의국방무인 로봇 ( 지상로봇 ) 관련조직 구분임무편성주요활동비고 DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) 산 학 연보유 첨단민간기술 軍활용지원 - 예하 6 개 부서편성 - 軍활용가능첨단기술개발에매년 300억달러 - 1958년설립이상지원 DARPA-TTO (Tactical Technology Office) 로봇포함전술용 첨단민간기술 軍활용지원 - 중령 : 4 - 군무원 : 17 - 로봇경연대회개최 - 국내외산 학 연에로봇개발비지원 - 로봇경연대회최근 3차실시 ( 상금100만달러 ) NCDR (National Center for Defense Robotics) 산 학 연통합, 로봇개발지원 미공개 - 저가로봇, 로봇부품개발지원 - 2002년 : 150만 $ - 2012년 : 1,850만 $ RSJPO (Robotic Systems Joint Project Office) - 지상로봇소요기획 - UGS 로드맵을격년별로작성 (2009, 2011 년 ) - 실장 : 중령 - 약 40 여명 ( 육군, 해병대 ) - 연락관 : 9 - 산 학 연협조, 육군 / 해병대공통사용 UGS 성능개량, 전투실험, 획득, ILS - 향후 10 년로드맵 - 1989 년미의회의 합동로봇개발 요구로설립 ARL (Army Research Laboratory) 육군이필요로 하는기초기술 개발 / 지원 - 2 천여명 - 7 개본부 - 운반체 본부와 센서 본부에서로봇 / 기타기술개발 - 200 여개대학, 연구소 / 업체지원 3) 국방무인 로봇획득절차 지금까지소개한내용은정상적으로국방무인 로봇을획득시해당되는 사항이고, 2001 년 9 11 테러이후육군에서국방무인 로봇의긴급소요획득 (RAP : 55

국방정책연구 Rapid Acquisition Program) 을요구하자, 그동안육군교육사에서전투실험을실시한로봇들중에서성능이좋은로봇일부를해외파병부대에지급하고, 육군시험평가사령부에서는 2003년부터현장운용평가 (FOA : Forward Operational Assessment) 팀을편성하여전투현장인아프칸과이라크에파견, 이들은핵심항목위주로최단시간내에운용시험을수행하여국방무인 로봇의조기전력화에기여하였다. 가 ) 긴급소요의신속획득을위한규정 84) 2001년아프칸전과 2003년이라크전시작이후미국은본격적으로긴급소요의획득절차를발전시켜규정화하였다. 미합참은 2005년에긴급소요의신속획득을위한지침 (CJCSI 3170.01I) 을제정하였고, 각군역시아래표에서보는것과같이긴급소요를획득함에있어관련절차를규정화하여운영하였다. < 표 2-9> 미국의긴급소요신속획득규정및승인권자구분명칭근거승인 합참 JUON JEON DoDI 5000.02( 전군 ) CJCSI 3170.01I JUON : J-8/DDR JEON : JCBJROC 육군 Operational Needs Statement AR 71-9 참모총장 공군 UON AFI 63-114 참모총장 해군 UON SECNAV INST 5000.2E 참모총장 해병대 Urgent Universal Needs Statement MCO 3900.17 해병대사령관 하지만미국방부차원의통합적인정책이부재하여각군간유사및중복사 업이발생하였다. 또한전장에서필요로하는긴급소요의투입이각군및기관 별제도적장벽때문에지연된다는문제점이지적되었다. 이에미국방부는앞 84) 이상경. 한윤주, 미국의신속획득제도분석및시사점, 한국국방연구원, 제 1628 호 (16-31), 2016. 7. 18, p3. 56

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 서서술한바와같이, 2013년 11월임시국방획득규정 (Interim DoDI 5000.02) 별지 13에국방부차원의긴급소요획득규정을처음으로만들어긴급소요의정의, 절차등을명시하였다. 즉미국은신속획득과일반획득을이원화 (dual acquisition process) 하는획득규정을마련한것이다. 나 ) 신속획득절차 85) 긴급소요획득규정상의구체적인추진절차를살펴보면, 먼저긴급소요는일반소요승인절차가아닌긴급소요승인절차를거쳐해당소요가긴급소요인지에대한평가를받는다. 이때합동긴급소요 (JUON) 의경우 15일, 합동우발소요 (JEON) 의경우 31일안에긴급소요여부가결정된다. 국방단위조직및각군에서제기한긴급소요 (DoD Component UON) 의경우육군은 14일, 공군은 5일, 해군은 60일안에긴급소요여부를검토하여결정한다. 긴급소요로결정되면그전력은아래그림과같이신속획득절차에따라획득하게된다. < 그림 2-51> 미국의긴급소요신속획득절차 긴급소요발생 COA 의사결정시점 검증및권고 의사결정시점 마일스톤 개발전단계 (days) 개발마일스톤 계발단계 ((months) 양산마일스톤 양산 / 배치단계 (months) 운용유지단계 (months-years) 이러한신속획득절차의가장큰특징은소요전력을최대한신속하게전력화하 기위하여각종문서작성및검토과정을간소화하였을뿐만아니라, 획득절차 전반을병행하여수행한다는점이다. 일반획득절차와같이긴급소요를순차적인 85) 이상경. 한윤주, 전게서, p4. 57

국방정책연구 절차에의해획득한다면, 아무리소요가빨리결정된다하더라도필요한기간내에전력화하기어렵기때문이다. 따라서사용군과각종심의기구가긴밀히협의하여반드시충족되어야할요구성능은무엇인지, 감수할수있는위험요소는무엇인지를결정하고, 이를고려한후업무단계를간소화하거나병행하여긴급소요의신속획득을추진하고있다. 이렇듯미국은긴급소요에대해서는소요결정과이후획득에대한별도의절차를정립하고, 이를간소화하거나병행추진할수있는근거를마련하여신속히실전에배치할수있는신속획득제도를구축하였다. 즉미국은긴급소요와신속획득의개념을명확하게정립하고, 일반소요와는별개의개념과획득절차를도입하여운영하고있다. 다 ) 신속획득조직 86) 미육군에서먼저긴급소요획득절차를정립한이후, 각군별로긴급소요획득을위한담당조직을운영해왔다. 하지만이라크및아프칸전수행시각군및기관별로조직이분산되어전장에서필요로하는긴급소요의투입이지연된다는지적이계속되었다. 이에따라미국방부부장관 (Deputy Secretary of Defense) 은 2012년 8월고위통합전투원의사결정단 (Warfighter SIG) 을설립하여전군의긴급소요획득을조정 지휘하고관련제도를정립하였다. 고위통합전투원의사결정단의위원장은국방부부장관과합참부의장이공동으로역임하며, 회의체는각군과국방부및그예하기관의장성급혹은고위공무원으로구성하였다. 또한육군에서는 2016년 8월에자체적으로신속능력처를신설하였다. 이런조직들은신속획득대상전력이먼저 2년이내에배치가가능한지, 중대한개발이필요하지않은지, 이미증명되어즉시적용가능한기술에기반하고있는지등을중점적으로검토한다. 긴급소요를조기에획득하기위하여획득단가가높아지거나성능이떨어지는현상은어느정도수용할수있지만, 일정이지연되는것은곤란하기때문이다. 86) 이상경. 한윤주, 전게서, p6. 58

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 4) 주요국방무인 로봇시험평가사례미육군은새로운장비를시험평가시모든환경에서오랜기간동안시험평가를했으나, 최근아프칸전과이라크전에서국방무인 로봇의조기전력화를요구하자아래와같이새로운패러다임으로시험평가를수행하고있다. 가 ) 전투실험시시험평가관지원및실험데이터수집과거에미육군시험평가사령부에서는체계개발단계에서개발시험평가와운용시험평가를주로수행하였는데, 1992년부터는소요기획단계에도시험평가관을지원하고있다. 미육군은장기간많은개발비가소요되는체계개발을최소화하고, 대신에상용기술을전투실험을통해사용자요구를검증하고신속하게적은비용으로획득하기위한소요기획제도를 1992년에개선하기시작하면서, 미육군시험평가사령부에서는미육군교육사령부에서주관하는전투실험시시험평가관을지원하여소요기획단계부터육군이필요로하는무기 장비 물자를관찰하고실험데이터를수집하고있다. 참고로소요기획단계에서미육군의전투실험제도를소개하면다음과같다. 미정부와의회에서는 1980년대말소련의붕괴조짐이보이면서육 해 공군의병력과부대의감축을요구하기시작했다. 육군의경우는 1991년부터 1999년까지현역 18개사단을 10개사단으로감축하면서약 73만의병력을 48만수준으로축소해야만했다. 이러한조치에당황한미육군수뇌부에서는많은고민을하지않을수없었다. 미육군은과거에수행하였던전면전위협, 국지도발위협, 대테러전위협에대응한각종전쟁과분쟁에개입하여승리를해야하는임무에는변함이없는데, 무기개발과획득비용은계속상승하고있기에육군에전력화할수량은감소할것이고, 적은병력과무기 장비 물자로앞으로어떻게육군을발전시키고유지해야할것인가에대해많은고민을하면서해결책을모색하기시작하였다. 여러해결책들중에서채택된것이바로야전실기동전투실험이주축이되는전투실험시스템이었다. 미육군은첨단민간상용기술을전투실험을통해군의요구에맞춰이를보완하여사용한다면개발예산과획득예산도절약하면서신속한전력화도가능하 59

국방정책연구 다는판단하에이를구현하기위해 1992 년 5 월에미육군교육사령부와예하병 과학교에전투실험조직을편성하였다. 87) 미육군교육사령부에서는전투실험임무를부여받고, 이를효율적으로수행하 기위해여러가지세부시행방안을강구하였다. 먼저수단과방법면에서는전 쟁경험이풍부한현역장병과예비역들로부터육군에필요한첨단민간상용기 술들의소요를파악하고, 이를획득한이후에전투실험시이를전투원들에게 지급하여전투원들이정말이를필요로하는지, 아니면필요없는지또는이에 대한보완소요가있는지등을확인하되, 워게임만으로는검증이불가능한실 전상황을부여하여전투원들이정신적 육체적인한계에도달한상태에서도이러 한첨단민간상용기술이필요한지를검증하도록하였다. 88) 이를좀더구체적으로설명하면먼저 1 개소총분대를전투실험부대로지정하 고, 분대원들에게마일즈장비와현재의무기 장비 물자와편성인원으로주 야 간, 4 계절, 도시지역과산악지역그리고야지에서, 대항군 1 개분대와교전 ( 육체 적, 정신적으로피로를느낄수있도록공격 48 시간, 방어 48 시간 ) 을시킨후피 아손실이얼마인지를판단하고, 이어서전투실험분대원들에게국방무인 로봇 을비롯한새로운첨단민간상용기술들을지급하고위와똑같은요령으로실전 상황하에서전투실험을한후에피아손실이얼마인지를재판단한다. 그러면 국방무인 로봇을비롯한새로운첨단민간상용기술들의효과를파악할수있 기때문이다. 이런방법으로미육군보병학교훈련장에서분대로부터소대, 중 대, 대대까지전투실험을확대하고, 여단의경우는미육군과학화훈련장에서 전투실험을실시한다. 반복적인전투실험을통하여미육군은기존부대와새롭 게개편되는부대들은새로운첨단민간상용기술을활용하여전력화하고교리 와교육훈련방법을개선하며소요예산을판단한다. 미육군은위와같은일련 의전투실험을 실기동전투실험 으로정의하고, 이러한전투실험에가장많은 노력과예산을투자하고있다. 87) US Army TRADOC, A Historical Overview of the Army Training and Doctrine Command 1973-1998,(Virginia : US Army TRADOC,1998), pp.46 47. 참고로미육군교육사령부는영어로 'US Army Training and Doctrine Command' 이며, 약어로 US Army TRADOC 으로표기한다. 88) 미육군교육사령부에서 1995 년발간한 전투실험소 (Battle Labs) 소개책자 ' 서언 에서, 당시미육군교육사령관 William W. Hartzog 대장은전투실험은여러첨단민간상용기술의검증은물론, 실전상황하에서전투원들의정신적, 육체적인요소들도함께검증 (to identify the physical and mental elements) 하는것이라고강조하고있다. 60

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 그러나실기동전투실험이제한되는사단급이상대부대들에대한검증은실기동전투실험의데이터들을반영하여 워게임전투실험 과 시뮬레이터전투실험 을수행하고있다. 위와같은 3가지전투실험시에는반드시전문성과작전경험이풍부한육군시험평가사령부의시험평가관들의조언을받고현역과예비역간부들을통제관이나관찰관으로참여시켜전투실험결과에대한의사결정에이들의의견을반영하고있다. 미육군교육사령부에서발전시킨각병과학교에설치된전투실험소의최고책임자 ( 소장 ) 는병과학교장이겸임하도록하였다. 그리고미육군은꼭필요한실험예산을확보하기위해서실기동전투실험시국회의원, 산 학 연, 타군, 외국군그리고관련군기관 ( 육본, 국방부, 합참, 조달부서등 ) 요원들을참여시켜이들의지지와지원을받을수있도록노력하고있으며, 특히실험기간중미디어데이를설정하여기자회견을실시하고있다. 89) 중요한것은미육군의획득제도에는국방기획관리제도에근거한획득방법이있고, 국방무인 로봇과같이해외파병부대가신속히필요로하는장비에대해서는긴급소요획득제도에의거전투실험을통해검증이되면육군에서이를획득을하여해당부대에신속히지원하고있다. < 그림 2-52> 미육군보병학교도시지역훈련장외부 ( 左 ) 과내부시스템 ( 右 ) 89) US Army TRADOC, Battle Labs, US Army TRADOC, 2005, p.1. 61

국방정책연구 < 그림 2-53> 미육군과학화훈련장 < 그림 2-54> 병사들에게지급되어전투실험을 내부도시지역훈련장 하고있는로봇 나 ) 맞춤형개발시험평가 : 전투현장에서필요한분야만시험평가 90) 2001년 9 11 테러이후아프칸과이라크전이발발하여해외파병부대에서지상로봇의긴급소요획득을요구하자, 미육군본부에서는육군교육사령부에서전투실험을마친로봇들중에서성능이우수한 3종류의지상로봇 (MATILDA, Packbot, Talon) 을대상으로육군시험평가사령부에신속히개발시험평가를하도록지시하였다. 이에육군시험평가사령부예하개발시험사령부 (DTC : Development Test Command) 91) 에서는종전의개발시험평가에서탈피하여다음과같이새로운맞춤형개발시험평가를수행하였다. 첫째, 종전에는새로운장비들을개발시험시알래스카시험장에서한대기후시험, 하와이시험장에서열대기후시험, 서부사막시험장에서사막기후시험을비롯하여다양한조건의환경시험들을모두수행하였으나, 아프칸전과이라크전발발후에는한대기후시험등은생략하고운용지역환경과유사한시험장에서개발시험을수행하였다. 둘째, 종전에는개발시험후평가시전투용사용 적합 또는 부적합 판정보고서를제시하였는데, 아프칸전과이라크전발발후개발시험시에는시험한로봇의능력과제한사항만을제시하였다. 90) https://www.army.mil/article/19862/army-speeds-testing-of-robotic-systems( 검색일 : 2016.10.4. 일 ), 이하내용은미육군시험평가사령부예하개발시험평가사령부책임자인 James Johnson(DTC executive director) 이 2009 년 4 월에 Army News Service 에기고한내용을요약정리하였다. 91) 개발시험을전담하던개발시험사령부는 2010 년대초까지존속했으나, 2016 년현재개발시험기능은 ATC(Aberdeen 시험센터 ) 에서수행하고있다. 62

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 셋째, 한정된국방예산을고려하여시험대상무인 로봇들의비용절감요인들을찾아내는데주안을두고실시하였다. 아프칸전과이라크전발발초기에는이상과같은맞춤형개발시험평가로국방무인 로봇의개발시험평가를수행하였으나, 2008년에이라크에투입된지상전투로봇 SWORDS 의기관총총구가오작동을일으켜아무곳이나총구를겨냥하는일이발생하자, 이후부터는안전성에주안을두고시험평가를하고있다. 다 ) 맞춤형운용시험평가 : 전투현장에서현장운용평가팀운용 92) 미육군본부에서는육군교육사령부에서전투실험을하고육군시험평가사령부에서개발시험평가를마친 3종류의지상로봇 (MATILDA, Packbot, Talon) 을소대당 1대씩, 1개대대분을우선해외파병부대에지급하고, 차후지상로봇의확대획득에대비하여육군시험평가사령부에운용시험평가를하도록지시하였다. 이에육군시험평가사령부에서는 2003년부터현장운용평가 (FOA : Forward Operational Assessment) 팀을편성하여전투현장인아프칸과이라크에파견하였으며, 이들은핵심항목위주로최단시간내에운용시험을수행하여지상로봇의조기전력화에기여하였다. 참고로 2010년에아프칸과이라크등에파견된 FOA 팀은 14개약 300여명으로 1개팀은현역, 군무원, 예비역용역관을포함하여약 24명으로구성되었고, 팀장계급은대부분중령과소령이었다. 이들은지상로봇을포함하여해외파병부대에새롭게지급되는신형화력장비, 급조폭발물대응장비, 전자장비등에대해현장에서운용시험평가를수행하였다. 특히지상로봇의경우, 2003년아프칸전초기에 3종류의지상로봇에대한현장운용평가이후에 2종류의지상로봇 (Packbot, Talon) 만을적합하다고판정하여해외파병부대는물론, 육군전투부대에확대보급하는계기를마련하였다. 아프칸전과이라크전초기에는감시정찰위주의지상로봇이대부분이었으나, 대테러작전을수행하면서폭발물처리, 화생방탐지, 살상기능을구비한신형지상로봇들이계속개발되면서, 이들로봇에대한 FOA팀의현장운용평가는 2016년현재까지지속되고있다. 92) http://www.otc.army.mil/deployed/deployed.html( 검색일 : 2017. 2. 16) 63

국방정책연구 < 그림 2-55> 2003 년아프칸에서감시정찰로봇시험 < 그림 2-56> 2016 년 1 월아프칸에서다목적 ( 감시정찰, 환자후송, 보급수송 ) 로봇시험 나. 독일 1) 관련법령과규정독일은미국의경우처럼국방무인 로봇획득과관련한법령은없으나, 제 2차세계대전부터현재에이르기까지국방무인 로봇을포함한신기술개발과시험평가에대한정부지도자및육군참모총장의관심은매우높다. 2010년에독일육군보병학교에서국방무인 로봇의소요기획을위해개최된국방무인 로봇전투실험시당시육군참모총장, 방위기술조달청장, 장군, 언론, 산 학 연관계자다수가참석하여신기술개발과시험평가에지대한관심을보여주었다. 독일의경우는국방무인 로봇을포함한신기술을군에서획득시시험평가는크게 3차로구분되어진행된다. 1차는앞서소개한바와같이소요기획을위해육군관련병과학교주관하에전투실험을수행하고, 2차는체계개발단계에서국방부군비총국예하각기능별시험센터주관으로개발시험평가를, 3차는개발시험평가후육군관련병과학교주관하에야전부대에서운용시험평가를수행하고있다. 64

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 < 그림 2-57> 독일의국방무인 로봇전투실험시독일육군참모총장 ( 左 ) 2) 관련조직독일육군의 1차전투실험과 3차야전부대운용시험평가는전담하는상설조직이없이병과학교에서주관한다. 시험평가소요가발생되면육군본부에서해당병과학교에지시하여병과학교자체요원, 타병과학교요원, 민간전문가들로시험평가팀을편성 운용하고시험평가이후에는이조직을해체한다. 2차개발시험평가는상설조직인국방부군비총국예하의연방군기술센터 (WTD : Bundeswehr Technical Center) 93) 가수행한다. 이조직은미육군의시험평가조직보다규모는작으나기능은매우유사하다. 이는독일육군이오래전부터미육군시험평가사령부에독일군교환교관을파견하여미군제도를철저히벤치마킹하였기때문이다. 필요시미육군시험장을협조하여사용한다. < 표 2-10> 독일연방군조직구분주요시험평가분야비고 WTD 41 WTD 52 WTD 81 WTD 91 WTD 61 WTD 71 지상기동장비보호및특수기술정보및전자무기및탄약공군장비해군장비 예하에로봇담당조직편성 93) 독일은국방기술조달청 (BWB) 산하에 7 개의기술센터, 2 개의해군병기창, 3 개의연구소및 2 개 ( 미국 캐나다 ) 의연락사무소를두고있다. 독일군의개발시험평가조직은각군별로편성되어있지않고, 국방부직속으로통합편성되어있다.( 출처 : http://www.baainbw.de, 검색일 : 2016. 10. 31) 65

국방정책연구 독일의국방무인 로봇소요기획과획득조직의주요기능은다음과같다. 독일정부는아프칸전발발이후에무인 로봇을개발하는산 학 연이증가되고, 독일군에서무인 로봇의소요가증대되면서, 무인 로봇소요기획전담요원을각군본부에편성하고국방부군비총국 (BWB : Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung) 예하에국방무인 로봇획득전담조직 (Team U5.5) 을편성하였다. 특히육군본부와국방부군비총국은국내 외에산재된무인 로봇기술수준을확인하고소요를기획하기위해공동으로 2006년부터격년제로 2010년까지독일과유럽의산 학 연을대상으로국제규모의전투실험을수행하였다. 육군본부국방무인 로봇소요기획전담요원은독일육군이필요로하는차륜형다목적전투로봇 ( 감시정찰 폭발물처리 화생방탐지 ) 과차륜형분대급보급수송용로봇의요구성능 (ROC) 을 2004년에산 학 연에제시하고, 2006년부터격년제로전투실험을통해육군의요구성능을육군보병학교에서전투실험을통해확인하였다. 한편국방부군비총국예하의국방무인 로봇획득전담요원은전투실험을통과한산 학 연의국방무인 로봇개발을지원하고있다. 94) 3) 주요국방무인 로봇시험평가사례 95) 종전에독일육군은미육군처럼새로운장비를시험평가시모든환경에서오랜기간동안시험평가를하였으나, 최근아프칸전과이라크전에서국방무인 로봇의조기전력화가요구하자아래와같이새로운패러다임으로시험평가를수행하고있다. 가 ) 소요기획을위한전투실험 ( 육군보병학교주관 ) 독일군이 2001년부터나토군의일원으로아프칸전과이라크전에참전하여작전을수행하면서, 독일군은미국을포함한다른참전국들이보유한국방무인 로봇들의활약상을보고개발의필요성을절실히인식하였다. 이에따라독일육군에서는 2004년에원격조정과자율주행이가능한감시정찰로봇, 폭발물처리로봇, 화생방탐지로봇, 보급수송로봇의 ROC를작성하고이를산 학 연에 94) Bundeswehr, M-ELROB 2010(WTD 51 AF110-Koblenz, 2010), pp.1 11. 95) 2010년 5월 17일부터 20일까지독일육군보병학교에서수행된유럽지상로봇전투실험현장을벤치마킹하고획득한자료를요약정리하였다. 66

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 제시하였다. 또한육군본부와국방부군비총국은이들로봇을투명하고신속하게경제적으로획득하고, 사용자요구를충족하는지직접확인하기위해독일육군보병학교장책임하에관련요원들로전투실험팀을편성토록하여 2006년부터격년제로산 학 연에서개발한로봇들을대상으로전투실험을수행하고있다. 2010년 5월에독일육군보병학교에서개최된유럽로봇전투실험을중심으로전투실험수행절차와방법에대해소개하고자한다. 1 전투실험대상로봇은 31종 (8개국 : 유럽 7, 미국 1 산 학 연 ) 이었으며, 2 전투실험일정및실험내용은 1일차에는개발로봇에대해기동시연을실시하였다. 시연장구성과시연모습은아래그림에서보는바와같다. < 그림 2-58> 독일의국방무인 로봇전투실험시연장구성 자갈도로 하천 경사도로 모래길, 밭고랑 계단, 하수구 건초더미 < 그림 2-59> 독일의국방무인 로봇전투실험시연장면 67

국방정책연구 3 2일차에는 감시정찰, 폭발물탐지, 화생방탐지로봇 에대한주간전투실험으로야지에서각종장애물을극복또는우회하여목표지역 ( 건물지역 ) 까지약 4km 기동후에건물지역의출입문을개봉하고, 내부로진입하여감시정찰, 폭발물처리, 화생방탐지등의주어진미션을수행하였다. < 그림 2-60> 감시정찰, 폭발물탐지, 화생방탐지로봇주간기동및미션수행전투실험 4 3일차에는 감시정찰, 폭발물탐지, 화생방탐지로봇 에대한야간전투실험으로야지에서각종장애물을극복또는우회하여목표지역 ( 건물지역 ) 까지약 4km 기동후에주간과동일한미션을수행하였다. < 그림 2-61> 감시정찰, 폭발물탐지, 화생방탐지로봇야간기동및미션수행전투실험 68

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 5 4 일차에는 보급수송 ( 전투원, 차량후속주행 ) 로봇 에대한주간전투실험 으로분대보급품 ( 군장 ) 을적재한무인차량이전투원또는유인차량을후속주행하여훈련장내의포장및비포장도로, 수풀지역에형성된각종장애물 ( 폭발물, 피탄지, 자갈길, 진흙길 ) 을극복또는우회하여 10km 기동을수행하였다. < 그림 2-62> 보급수송 ( 전투원, 차량후속주행 ) 로봇주간기동및미션수행실험 또한 보급수송 ( 자율주행 ) 로봇 에대한전투실험도병행하여자율주행보급수송무인차량이 P2지점에서 1개분대용군장을적재하고적색루트 [ 포장 비포장도로, 수풀지역, 각종장애물 ( 폭발물, 피탄지, 자갈길, 진흙길, 폐쇄도로 )] 를극복하고우회하여 P3지역에서하역후, P3 P2 통로왕복기동을수행하였다. < 그림 2-63> 보급수송 ( 자율주행 ) 로봇주간기동및미션수행전투실험 69

국방정책연구 출발 (P1) 1 개분대군장적재 / 이동 (P2) 도로봉쇄 / 우회유도 적전차발견 / 보고 산림지역우회로기동 P3 P2 통로왕복기동 나 ) 맞춤형개발시험평가 : 전투현장에필요한분야만시험평가독일연방군기술센터 (WTD : Bundeswehr Technical Center) 의 지상장비평가기관 (WTD-41) 에서는 2006년도에이라크와아프칸에파병중인독일육군해외파병부대에 Telerob사에서개발한폭발물처리로봇 teodor 과 Telemax 를보급하기전에한대지역시험등은생략하고, 파병지역의기후와지형조건이유사한환경에서사용자요구충족여부를시험하였다. 2015년에독일 Telerob사의자체시험시설을확인한결과, 독일로봇개발자들은독일군에납품이목표가아니고 1차는나토군, 2차는전세계군에납품하는것이기에중소기업규모임에도불구하고, 회사에실내기동시험장, 실내전자파적합성시험시설을구비하고사전자체시험을충실히하고있었다. 한국과같이겨울이있는국가들에게납품하기위해나토표준 (STANAG) 과미군의표준 (MIL-STD) 을모두충족하도록개발하고있었다. 70

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 다 ) 맞춤형운용시험평가 : 수시시험평가팀 (Test Team) 편성및운용 96) 독일육군에는운용시험평가를위한상설조직이없고, 시험평가소요가발생되면육군본부에서해당병과학교에지시하여해당병과학교자체요원, 타병과학교요원, 필요시민간전문가들로편성된시험평가팀 (Test Team) 을편성하여운용시험평가를수행하고시험평가종료이후에는조직을해체한다. 독일육군보병학교에서는자율주행무인차량의운용시험평가를수행하기위해 2010년자율주행무인차량에대한전투실험시나리오자료를활용할예정이며, 시험장소는육군보병학교, 군부대훈련장그리고필요시미육군시험평가사령부에서운용하는현장운용평가 (FOA) 팀과유사하게전투현장인아프칸과이라크에서시험할계획이다. 2010년독일육군보병학교에서수행한감시정찰용자율주행무인차량의전투실험시나리오를요약하면다음과같다. 1 Mission : 무인차량이출발지점에서약 10km이격된목표지역까지자율주행하여, 목표지역에서감시정찰, 폭발물처리, 화생방탐지를실시한다. 2 지형조건 : 출발지점에서목표지역까지 10km의이동로는야지및산림지역이며, 목표지역은도시건물지역이다. < 그림 2-64> 독일군의예상되는무인차량운용시험지형조건 출발지점에서목표지역까지이동로 목표지역 ( 도시지역훈련장 ) 3 기상조건 : 사용자요구에의거 4 계절또는특정계절의주간및야간으로 하고, 4 극복할도로및장애물 : 포장 비포장도로, 차량과큰나무및바리게이 트로폐쇄된도로, 수풀지역, 자갈길, 진흙길, 소하천, 피탄지등이다. 96) 2010 년 5 월 17 일부터 20 일까지독일육군보병학교에서수행된유럽지상로봇전투실험현장을벤치마킹하고획득한 자료를요약정리하였다. 71

국방정책연구 < 그림 2-65> 독일군의예상되는무인차량운용시험도로및장애물 5 적상황 ( 대항군 ) : 적전차및장갑차, 적병력, 의심스러운차량, 의심스러운 민간인, 적이설치한지뢰및급조폭발물, 적이보유한화생방작용제등이다. < 그림 2-66> 독일군의예상되는무인차량운용시험시적상황조성 적전차 적정규군병력 적특수부대요원 ( 테러요원 ) 의심스러운차량 의심스러운민간인 지뢰및급조폭발물 72

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 지뢰및급조폭발물 화학작용제 생물학작용제 방사선물질 6 시험조건 : 경로점 (Way point) 좌표는로봇의자율화수준을고려하여여러개또는 1개를제시한다. 출발지점의좌표는로봇이스스로획득하고여러개의경로점을제시할경우에는목표지점을포함한중간경로상여러개의지형지물의위치를부여하고, 1개의경로점을제시할경우에는목표지점만부여한다. 이때피시험기관요원에게시험지역에대한사전정찰은허용하지않는다. 시험기간중피시험기관요원은 2명 ( 운용자, 조수각 1명 ) 만참여가능하며, 이들은군인시험통제관과함께차량또는도보로이동한다. 운용자는원격조종또는자율주행으로로봇을운용하며, 고장시는조수요원과함께필요한조치를수행한다. 출발지점에서목표지점까지이동간에는주어진기상과지형조건을극복하고, 각종장애물 ( 바리게이트등 ) 을우회또는극복하여기동을해야하며, 기동간로봇으로부터 50m에서 1,000m 사이에있는적장비 ( 전차, 장갑차, 화포등 ), 적병력, 의심스러운차량및인원, 적특수부대요원 ( 테러요원 ), 지뢰및급조폭발물을운용자가탐지및식별하여표적좌표와동영상을통제실로보고한다. 73

국방정책연구 목표지점인도시건물지역내에서도주어진기상조건과지형조건을극복하고, 각종장애물 ( 바리게이트등 ) 을우회또는극복하여기동을해야하며, 기동간로봇으로부터 50m에서 700m 사이에있는적장비 ( 전차, 장갑차, 화포등 ), 적병력, 의심스러운차량및인원, 적특수부대요원 ( 테러요원 ), 지뢰및급조폭발물, 화생방작용제등을운용자가탐지및식별하여표적좌표와동영상을통제실로보고하며, 특히화생방작용제와불발탄은로봇이샘플을채취하여폭발물처리반요원에게인계한다. 다. 이스라엘 1) 관련법령과규정이스라엘은미국의경우처럼국방무인 로봇획득과관련한법령이없으나, 다음과같은이유로인하여국방무인 로봇획득이활성화되고있었다. 첫째, 이스라엘로봇개발자전원이군복무경험이있고, 로봇개발자들은전시에예비군으로동원되어자신들이개발하고생산한국방무인 로봇을사용해야하므로로봇개발에심혈을기울이고있다. 둘째, 로봇경쟁업체끼리도국가이익을위해긴밀한협조를하고, 사용자요구를반영하기위해예비역장군이나장교들을영입하여함께개발을하고있다. 대표적인사례로이스라엘대기업방산업체인 Elbit System과 IAI사는각각 50% 씩공동출자하여회사원 40여명규모로 G-NIUS사를설립하고, 사용자요구에부합된국방무인 로봇을개발하기위해 CEO로예비역육군준장을영입하였다. 그결과이회사는 2008년에국경선감시로봇인 Guardium 을개발하여이스라엘군과텔아비브공항에납품하였고, 2016년에다목적로봇인 Border protector 를이스라엘군에납품하였다. 셋째, 이스라엘의로봇개발자들은저가의국방무인 로봇개발에도심혈을기울이고있다. 이스라엘은거의대부분의방상장비와부품을국내개발하고있지만, 오랜개발기간과고가의개발비용이소요될경우는외국의상용장비와부품을활용하여, 군의사용자요구인작전요구성능충족, 신속개발, 저가개발등을충족시키고있다. 대표적인사례가국경선감시로봇인 Guardium 을개발 74

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 할때플랫폼은이미산악과모래지역에서신속한기동이검증된미국산스포츠카를사용하였고, G-NIUS사에서는이를무인화하고자국산센서들을사용하였으며, 자국에없는기술은이스라엘대학과협조하여개발을하고, 소프트웨어는사용자요구에맞게개발하여시스템을통합시켜단기간에저가로개발하였다. 넷째, 이스라엘로봇개발자들은도전정신과창업정신이매우뛰어나다. 이스라엘공과대학졸업자들의 80 90% 가창업에도전을하고, 교수의절반이투잡 (two job) 을가질정도로도전정신이뛰어나다. 97) 끝으로이스라엘로봇개발자들의목표는자신이개발한국방무인 로봇을이스라엘군에납품하는것은물론세계여러외국군에수출하는것이다. 이스라엘로봇개발자들은자신이개발한로봇과유사한전세계로봇의특성과제원은물론장점과취약성을모두알고있으며, 외국손님이회사를방문하면로봇개발자들도영업사원처럼적극적인판촉활동을하고있다. 2) 관련조직이스라엘정부는 1995년국방부에 UAV과, UGV과, UMV과편성을승인하고, 이들로하여금국방무인 로봇의소요기획과획득을전담하도록하고있다. 이중에서 2010년 12월기준으로이스라엘국방부의 UGV과구성원의인력현황과조직의기능에대해소개하면다음과같다. UGV과는총 7명 ( 과장 : 중령 1, 과원 : 소령 3, 대위 1, 소위 1, 군무원 1) 으로편성되어있다. UGV과는군무원을제외하고현역장교 6명으로구성되어있는데, 이들은모두실전경험이있고로봇관련분야의석 박사학위를소지하고있으므로, 전술적으로나기술적으로이스라엘군과외국군이필요로하는여러기능별지상로봇들의사용자요구를잘알고있고, 이스라엘산 학 연에산재된국방무인 로봇관련기술과기술수준을잘파악할수있다. 그리고 UGV과에서는국방무인 로봇을개발할산 학 연을미리지정하고, 당해연도로부터향후 10년간을대상기간으로하는 UGV 로드맵을매년작성한다. 여기에는이스라엘군과외국 97) 중앙일보, 이스라엘공대생 80 90% 창업도전, 교수도절반이투잡, 2012. 2. 8. 75

국방정책연구 군이필요로하는제대별 기능별 UGV들의목록, 담당대학, 요소기술개발담당업체그리고시스템통합개발담당업체가명시되어있고, 운용개념과평가기준이제시되어있다. UGV과요원들은 1인당평균 5개대학, 10개업체를담당하고있으며, 1인당주 1회이상대학과업체를방문하여로드맵에제시된방향으로개발을하고있는지를확인하고지원하기위해현장지도를하고있다. 이와같은이유로 UGV 로드맵과같은국방무인 로봇로드맵에의해군이필요로하는국방무인 로봇을모두획득할수있으므로국방무인 로봇개발관련된법령이없더라도전혀문제가없다. 이스라엘의국방무인 로봇시험평가는대부분군훈련장에서수행하지만, 실전에서의시험평가를더욱중시하고있다. 예를들면 2008년에국경선감시로봇인 Guardium 을획득하기전에실제국경선에서개발및운용시험평가를통합하여 2015년까지약 7년간동안 6만시간을국경선감시임무를수행하면서제기된성능개량소요를반영하여 Border protector 를개발하였다. 그외에도이스라엘은국방무인 로봇을개발한후에외국에수출하는것을목표하여미국과독일의군사시험장에서시험평가를활성화하여나토표준기준 (STANAG) 과미군의표준기준 (MIL-STD) 을모두충족하도록개발하고있다. 3) 주요국방무인 로봇시험평가사례가 ) 업체주도의개발시험 : 이스라엘군이사전제시한평가기준충족이스라엘국방부 UGV과에서는국방무인 로봇을개발할산 학 연을약 10년전에미리지정하고, 당해연도로부터향후 10년간을대상기간으로하는 UGV 로드맵을매년작성한다. 여기에는운용개념과평가기준이제시되어있다. 이처럼이스라엘은사전에개발업체를지정하고평가기준을제시하여개발기관으로지정된산 학 연에서는 M&S를시작으로이스라엘국방부에서원하는개발목표연도보다일찍개발하여이스라엘군이지켜보는가운데군부대에서개발시험평가를실시한다. < 그림 2-67> 의내용은이스라엘 IAI사에서 RoBattle 중형무인차량을개발하여군훈련장에서수행한개발시험평가장면이다. 76

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 < 그림 2-67> 이스라엘 IAI 사의 RoBattle 중형무인차량시험평가장면 98) 나 ) 운용시험평가 : 야전에서실전과같이수행이스라엘은국방무인 로봇을개발한이후에는통상군훈련장에서개발시험평가를하고, 운용시험평가는전투원에게지급하여야전에서실전과같이수행한다. < 그림 2-68> 의내용은이스라엘 G-NIUS사에서개발한국경선감시로봇인 Guardium 을이스라엘군이획득하기이전에실제국경선에서 2008년부터 2015 년까지약 7년간동안 6만시간을국경선감시임무를수행하면서운용시험평가를시행한내용이다. 이스라엘군은이러한운용시험평가를통해제기된성능개량소요를반영하여 Border protector 를개발하였다. 98) http://www.iai.co.il( 검색일 : 2016.6.8), RoBattle 77

국방정책연구 < 그림 2-68> 이스라엘국경선감시로봇 Guardium 시험평가장면 99) Guardium 이유인차량선도 유인차량에서 Guardium 운용 ECM/ESM RADAR Laser Range Finder EO / IR Hostile Fire Indicator Guardium 의각종센서및임무탑재장비운용, 임무수행 99) 2010 년 12 월 13 일에이스라엘국방로봇업체인 G-NIUS 사를방문하여 CEO 인 Yoav Hirsh Bar Gai 와인터뷰를 하고획득한자료를정리하였다. 78

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 1 출발지점에서목표지역이동간 2 목표지역인근에서운용자하차, 급조폭발물탐지및칸보이기능점검 Guardium 무인차량으로운용 3 목표지역도착, 의심스런차량 4 적발견, 위치및동영상보고 및 IED 발견, 위치및동영상보고 5 인근가용화력으로적공격 6 보병전투원안전투입 79

국방정책연구 라. 러시아 1) 관련법령과규정러시아는미국의경우처럼국방무인 로봇획득과관련한법령은없으나, 제2차세계대전부터현재에이르기까지국방무인 로봇을포함한신기술개발과시험평가에대한정부지도자및육군참모총장들의관심이매우높다. 특히 1986 년체르노빌원전폭발사고시에는방사능탐지와방사능오염물질들을처리하는로봇을개발하여투입하였고, 2010년부터는러시아의일부산 학 연에서자체노력으로국방무인 로봇을개발하여이들을공개하고러시아정부와러시아군에소요창출을부단히건의하였다. 그결과 2013년 1월에는러시아국방장관이국방무인 로봇의확대보급계획을발표하였고, 2015년 1월에는푸틴대통령이모스크바교외에위치한한연구소를방문해 4륜바이크를운전하는전투로봇의시연을참관하였다. < 그림 2-69> 전투로봇의시연을참관하는푸틴대통령 ( 中 ) 100) 또한 2014 년에는 군사로봇공학센터 를창설하고, 센터의일부로몇개의연구 소설립과핵심인력을선발하였다. 2015년말에는러시아군이앞으로 10년후전투력의 30% 를국방무인 로봇으로운용하겠다는로드맵을발표하자러시아군사산업위원회는이를승인하였다. 이와더불어차량제작업체인카마즈 (Kamskiy Avtomobilny Zavod, KAMAZ) 사는 2015년 5월무인차량에대한시험장용도의인공도시를건설하여사용하고있다. 이무인차량시험장용인공도시에서무인트럭은교통흐름을읽고 100) 로봇신문, 러시아, 전투로봇개발, 2015. 1. 22. 80

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 주행하고, 복잡한교차로를지나거나횡단보도에서멈추는능력등을시험하고있다. 이시험장에는다양한차량, 오토바이, 자전거와보행자모형이갖추어져있다. 러시아산업통상부는카마즈사의사업에대해원칙적으로지지하고, 상용으로운용하기위해서 2017년까지관련법개정과더불어타타르스탄 (Tatarstan) 도로에서무인차량시범운행을할수있도록계획하고있다. 101) 2) 관련조직 : 러시아고등연구재단 (FPI : Foundation for Advanced Research Projects) 102) 이조직은푸틴대통령이 2012년 6월에국방과학기술을발전시키기위해설립하였으며, 미국의 DARPA와유사한기능을수행한다. 위치는모스코바에있으며, 2016년말현재약 250여명의직원으로편성되어있다. 현재까지수행한주요과업은먼저 2015년 1월에푸틴대통령이 4륜바이크를운전하는전투로봇의시연에참가한바있는데, 바로이전투로봇 (Ivan Terminator) 을개발하였고, 2016년 8월에는날개폭 9.5m로약 9km 고도에서 50시간비행이가능한태양광추진장기체공무인기의개발내용을공개한바있다. 3) 주요국방무인 로봇시험평가사례가 ) 전투로봇 Uran-9 의동계기동및사격시험 103) 우란 (Uran)-9은길이 5.12m, 폭과높이는 2.5m이며중량은 10t으로자동포 1문, 7.62mm동축기관총이장착되어있고, 옵션으로대전차미사일 4 6발, 지대공미사일 4발을장착할수있으며, 주 야간감시장비로주간 6km, 야간 3km 탐지가가능하다. 기동은고속도로에서 35km/h, 비포장도로에서 10km/h이며, 이로봇을제작한회사에서는시리아에서의성공적인임무수행으로성능이검증되었기때문에 2016년 9월에이를외국에판매하겠다고발표하였다. 동계기동시험과사격시험관련동영상을공개하고있는데, 핵심적인내용들을소개하면다음과같다. 101) https://www.armyrecognition.com( 검색일 : 2015. 3. 28), Russian Company KAMAZ will create artificial city as testing ground for unmanned vehicles 102) https://en.wikipedia.org( 검색일 : 2016. 12. 27), Foundation for Advanced Research Projects 103) https://www.youtube.com( 검색일 : 2016. 4. 1), New Russian Combat Robot for Russian Army URAN-9 81

국방정책연구 < 그림 2-70> 러시아전투로봇 Uran-9 의시험평가장면 평지적설지역기동및회전시험 산악오르막길적설지역기동시험 산악내리막길적설지역기동시험 하천및빙판기동시험 기관총사격시험 미사일사격시험 82

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 나 ) 전투로봇 Nerehta 의동계기동및사격시험 104) 핵미사일운반차량경계로봇인 MRK-002-BG-57 과형상이비슷하고, 전략미사일기지의경계임무를수행하며, 짚차보다큰사이즈인 Nerehta 의동계기동및사격시험을소개하면다음과같다. < 그림 2-71> 러시아전투로봇 Nerehta 의시험평가장면 급경사적설지역기동시험 경사진적설지역기동및회전시험 진흙및습지지형기동시험 진흙및습지지형기동시험장 정지및기동상태에서사격시험 모니터로표적 ( 폐차량 ) 사격확인 104) https://www.youtube.com( 검색일 : 2016. 3. 17), Russian Combat Robot Nerehta 83

국방정책연구 다 ) 전투원들과전투로봇의야전운용시험 < 그림 2-72> 전투로봇야전운용시험 105) 앞서소개한내용들은러시아전투로봇들의개별적인동계기동및사격시험내용들이었고, 이제부터소개하는내용들은러시아군이동계혹한기에부대훈련시시험부대를지정하여전투원들과전투로봇 Taifun-M 이미션을수행하는장면들이다. 또한 2014년 6월발틱함대 (Baltic Fleet) 훈련중유탄발사기와칼라시니코프 (Kalashnikov) 소총으로무장한전투로봇 Platform-M 이인간동료들과같이러시아군최초로전투로봇을참여시켜야외실기동연습을실시하였다. 훈련시나리오에의하면공정부대와연안부대가 SU-34 구축함폭격기, SU-24 해군항공전선폭격기, MI-24 군수송헬기의지원을받아방어부대병력을제거하고도시지역으로공격하였다. 이때이전투로봇은소형그루샤 (Grusha) BPLA 정찰용무인기와함께정보를수집하고, 도시지역으로진입하는전투부대들의진입로확보를위해테러분자들이설치한지뢰지대에통로를개척하였다. 또한도시지역진입이후시가지에서저항하는무장병력을공격하고정지및이동표적을타격하는임무를수행하였다. 106) < 그림 2-73> 전투원과전투로봇 Platform-M 의야전운용시험 107) 105) http://vidmax.com( 검색일 : 2017. 2.17), Russian Taifun-M Combat Robot In Action During Military Robot Live Fire Test 106) http://rbth.com( 검색일 : 2014. 7. 2), New_combat_robot_is_Russian_armys very_own_deadly_wall-e 107) http://www.zerohedge.com( 검색일 : 2015. 7. 19), Russia unveils terminator T-1 inspired killer-robots 84

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 마. 민간분야 1) 국내로봇분야 가 ) 시험평가조직 민간분야로봇에대한시험평가는한국로봇산업진흥원이유관기관과 협력하여제품의성능평가와안전성및신뢰성평가에중점을두고성능시험 위주로시행하고있다. 야외운용시험은시설, 장비, 인력등의제한으로대부 분별도로실시하지않고있다. < 그림 2-74> 시험평가시스템 한국로봇산업진흥원 (KIRIA) 주요내용 성능평가 안전성 / 신뢰성평가 세부항목 제품고유기능, 소음, 영상, S/w, 통신, 이동, HRI, 기타 충돌, 내구성, 환경, 전기안전, 전자파등 협력기관 KTL, KTC 등기존전문시험기관 협업 ETRI, TTA 등로봇관련연구기관 나 ) 시험내용및시설 (1) 한국로봇산업진흥원 (KIRIA) 108) 로봇에대한시험평가는크게성능시험, 안전성시험, 환경시험, 측정평가구분하여실시한다. 성능시험은로봇의자율주행 모션에대한성능과이동특성분석, 속도, 경사등판, 복합환경이동모션정밀도등에대한성능을시험하고, 안전성시험은로봇자율안전성과대인 장애물감지, 정 동적복합장애물인지및회피등안전성에대한시험이다. 환경시험은시험장비를통해 MIL, IEC 60068, KS표준에근거하여온도, 습도, 충격, 낙하, 하중, 고압등의환경을시험한다. 측정평가는영상및음성품질, 분광색측, RPM, 소음, 열분포, 대면휘도, 속도등에대한측정결과를평가한다. 108) http://www.kiria.org( 검색일 : 2017. 2. 13) 85

국방정책연구 < 그림 2-75> 시험내용및시설 성능시험 로봇의자율주행 모션성능평가 이동특성분석, 속도, 경사등판, 복합환경이동모션정밀도등성능시험 안전성시험 로봇자율안전성시험 대인 장애물감지, 정 동적복합장애물인지및회피등안전성시험 환경시험 MIL, IEC 60068, KS 표준에근거하여환경시험수행 온도, 습도, 충격, 낙하, 하중, 고압등측정 측정평가 영상및음성품질, 분광색측 RPM, 소음, 열분포, 대면휘도, 속도 < 표 2-11> 시험장비및시험분야 구분보유장비시험분야비고 1 먼지제거및경사주행 복합시험기 청소로봇마루바닥 / 카펫먼지제거 KS B EC 62929 서비스로봇경사주행 KOROS 1109 : 2015 서비스로봇속도측정 KOROS 1109 : 2015 2 IEC 청소로봇주행성능시험설비 청소로봇자율이동성능 KS B EC 62929 3 카펫먼지제거성능시험설비 청소로봇카펫먼지제거 KS B EC 62929 4 IEC 표준카펫 청소로봇카펫먼지제거 KS B EC 62929 5 카펫먼지털이기 청소로봇카펫먼지제거 KS B EC 62929 6 영상 / 음성품질측정기 로봇영상표시장치의표시성능 KS B 7304 7 분광측색계 분광측색측정 KS B 7304 8 대면휘도계 휘도측정 KS B 7304 9 로봇부품탈착기시험기 교구용로봇반복조립시험 KS B 7302 10 외관일반안전시험기 로봇일반안전성능시험 11 중형가속노화시험기 로봇가속노화시험 12 소형가속노화시험기 KS B 7302, KS B 6966, KS G ISO 8124-1 KS B 7302, KS C 0220, KS C 0221, KS C0222, IEC 60068-2 86

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 구분 보유장비 시험분야 비고 13 충격 낙하 하중복합시험기 제품충격 낙하 하중시험 KS B 7302, KS B 6966 14 열화상카메라 고장분석및이상운전 KS B 7302 15 모션캡쳐장비 서비스로봇이동및움직임정밀도 관련표준개발중 16 실내 외용이동시험측정기 청소로봇자율이동시험 로봇자율주행및이동 / 움직임 청소로봇품질인증 관련표준개발중 17 배터리충 방전시뮬레이션청소로봇동장 / 충전시간시험청소로봇품질인증 18 대인회피성능평가시험기대인회피성능시험 - 19 소음측정기일반 ( 간이 ) 소음측정 - 20 RPM 측정기 RPM 성능측정 - 21 먼지누설측정기청소로봇먼지누설측정 - 22 초대형항온 항습기 23 대형항온 항습기 24 중형항온 항습기 시험환경조성장비 25 HRI 성능시험시스템음성인식성능시험, 소음 휘도측정 - - - KS B 6970 : 2014, KS B 7304 : 2014 26 충돌안전성능시험시스템로봇과사람사물과충돌안전성 ISO13482, ISOTS15066 27 주행성능시험시스템 28 항온 항습기 ( 워크인 ) 29 분진시험쳄버 30 염수분무시험기 로봇주행내구성, 정형환경주행성능, 비정형환경주행성능 저온 고온저장시험, 저온 고온운동시험, 온도사이클시험 기밀성평가, 자유침강먼지, 바람에날리는먼지와모래 중성 산성염수분무시험, 구리가속산성염수분무시험 31 방수시험쳄버내수성, 내습성 32 제조 / 의료정밀모션측정시스템 정밀모션측정, 머니플레이터성능평가, 기계안전성평가 ISO13482, ISO13849-1, ASTM E2826 KS C 0220, KS C0221, KS C0222, IEC 60068-2, MIL-STD-810G, MIL-STD-202F, MIL-STD-750D MIL-STD-883E IEC60068-2-28, IEC60529, MIL-STD-202F, MIL-STD-810G, MIL-STD-750F, DN40050 KSD9502, IEC60068-2-11, MIL-STD-883E, MIL-STD-202F, MIL-STD-750D, ASTMB117 KS C 0033, KS C0034, IEC60068-2, MIL-STD-202F, MIL-STD-750D, MIL-STD-810G, MIL-STD-883E ISO 9283, ISO 12100, ISO 10218-1, 2 33 액추에이터가속노화시험시스템가속노화시험, 구동부성능평가 KIRIA 품질모델 RQ 34 EMC 방사 전도장애, 방사 전도내성, 정전기시험버스트, 서지, 전압변동, 무선통신및무선 EMC EMD CISPR11, 14-1, 15, 22 IEC61000-3, IEC61000-4, IEC61000-6, EN300, 301 87

국방정책연구 (2) 한국산업기술시험원 (KTL) 109) 전기전자, 정보통신, 로봇, 에너지효율, 기계소재, 의료헬스, 환경기술, 표준계측분야등에대한시험평가와인증지원업무를수행한다. 특히로봇분야에대한시험평가는지능형로봇성능시험과무인이동체성능시험, 자동화생산시스템성능시험으로구분하여수행한다. 지능형로봇성능시험은서비스 교구용 산업전반의지능형로봇및제품, 무인이동체성능시험은드론, 소형무인항공기, 자율주행자동차, 무인수상선등무인이동체및제품, 자동화생산시스템및제품성능시험은생산설비, 제어시스템등자동화생산시스템및제품에대해서기능분석및성능확인, 해당규격에준한시험검사를실시하고, 시험방법에대한규격이적용되지않는항목에대해서는시험의뢰자제시방법으로이론적타당성검토및시험가능여부를판단하여시험방법을절충하여그에따른시험검사를실시한다. < 그림 2-76> 시험내용및시설 지능형로봇 성능시험 성능시험및규격에준한시험검사 KS규격에의한교구용 서비스로봇성능평가및분석 개발제품에대한성능확인평가 성능평가를위한기준안마련및목표성능에대한기술지원 무인이동체 성능시험 성능시험및규격에준한시험검사 개발제품에대한성능확인평가 성능평가를위한기준안마련및목표성능에대한기술지원 자동화생산 시스템 성능시험 성능시험및규격에준한시험검사 개발제품에대한성능확인평가 성능평가를위한기준안마련및목표성능에대한기술지원 (3) 한국기계전기전자시험연구원 (KTC) 110) 국제기준에적합한 3,700 여종의시험검사설비를보유하였으며, 전체직원의약 40% 가이공계석 박사출신으로국내최고의시험 인증전문 109) http://www.ktl.re.kr( 검색일 : 2017. 2. 22) 110) http://www.ktc.re.kr( 검색일 : 2017. 2. 22) 88

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 인력으로구성되어있어기계, 전기 전자, 신재생에너지, 화학, 의료분야등에대한시험평가와인증지원업무를수행하고있다. 시험평가업무는기계, 금속, 전기 전자, 조명, 화학, 환경, 건설, 조선등산업전분야제품에대한시험평가체계를구축하고성능평가시험, EMC, 전자파흡수율, 화학시험, 유체기기평가, 부품소재평가, 계량기형식승인, 계량기일반시험, 전자카드시험, 무선충전시험을수행할뿐만아니라, 소프트웨어및제품의신뢰성시험까지수행하고있다. 특히제품에대한성능시험은성능평가시험, EMC, 전자파흡수율, 화학시험, 유체기기평가, 부품소재평가, 계량기형식승인, 계량기일반시험, 전자카드시험, 무선충전시험평가등으로구분하여수행한다. 로봇에대한시험평가역시한국로봇산업진흥원과협조하여해당되는시험을지원하고있다. < 그림 2-77> 시험내용및시설 시험평가 풀질인증 신뢰성평가및인증 성능시험 : 전기 / 전자특성, 물리적특성시험등 환경시험 : 온도, 습도, 열충격, 진동, 낙하, 소음시험등 에너지효율 : 효율등급시험, 고효율기자재시험, 대기전력시험등 일반기계및부품평가 : 기계요소, 부품소재, PM 평가등 TC 마크인증 : 제 3 자적합성평가 Q 마크인증 : 제품품질시험, 성능평가및안전성평가 KS 인증 : KS 인증심사및제품심사 V 체크인증 : 형식승인제품에대한전기적안정 신뢰성심사 EMF 인증 : 전자기장환경인증 신뢰성평가기준 : 핵심기술 / 부품의신뢰성평가기준설정 신뢰성인증 : 신뢰성평가기준에따른평가 가전제품화재 감전평가시험 : 고장모드 ( 발화등 ) 재현및안전가이드라인설정 (4) 교통안전공단자동차안전연구원 111) 자동차안전을위해시험과인증및평가업무를수행하고있다. 자동차에대한안전시험은충돌시험, 충격시험, 도로안전시설성능시험, 소음및전파시험, 성능시험, 등화시계시험, 주행시험, 미래차시험, 타이어시험로구분하여수행하고있으며, 인증및평가는기술검토, 안전검사, 이륜차실측확 111) http://www.ts2020.kr( 검색일 : 2017. 2. 22) 89

국방정책연구 인, 건설기계 형식승인신고, 건설기계 확인검사, 건설기계 소음도검사, 배출가 스저감장치 인증시험, 차량방호안전시설 성능평가시험, 시선유도시설 성능시험 으로 구분하여 수행하고 있다. <그림 2-78> 시험내용 및 시설 충돌시험 관련 자기인증 적합조사 충돌시험 - 3,500kg 자동차를 100km/h로 견인 능력 - 차대차 시험능력 보유 충돌 시 안전도 평가 충격시험 - 충돌모의 시험장비(Sled Test) - 머리지지대 강도시험장비 (6.8kg 머리모형 등) 방호울타리 성능평가 도로안전시설 - 실물충돌시험장 (교량용, 중앙분리대용, 노측용) 성능시험 - 자동차 무인구동장비 / 시스템 - 고속카메라, 데이터 계측기, 인체모형 등 소음 / 전파시험 자동차소음 인증시험, 개발시험, 제작결함조사 - 소음시험실 : 19 14 5.7m - 소음시험장 : 국제표준 소음시험도로 (ISO 10844) 엔진 효율화, 온실가스 발생량 측정 성능시험 - 엔진시험실 : 소형 대형 엔진동력계 등 - 배기시험실 : 배출가스 분석장비 등 - 환경시험실 : 고 저온 챔버 - 복합환경 챔버 야간 전조등 및 기타 등화장치 성능평가 등화시계시험 - 등화장치시험실, 시계범위시험실, 내구시험실, 유기자재연소성시험실 - 가상주행시험장비 시뮬레이터 제동장치 관련 자기인증적합조사 주행시험 및 성능평가 - 제동성능시험, 주행성능시험, FCWS AEBS 성능시험 등 90

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 미래차시험 하이브리드자동차, 전기자동차등미래형자동차성능평가 - HEV 동력평가, HEV 배출가스시험, 연료전지시험, 축전지안전성평가등 타이어시험 타이어의강도, 주행내구등성능평가 - 강도시험, 내구시험, 구름저항시험, 자동차용휠시험등 또한교통안전공단은 2016년부터 2019년까지자율주행차상용화를앞두고실증실험에이바지할자율주행차실험도시 (K-City) 조성을추진하고있다. K- 시티는시험로환경을실제도로환경과건물, 자동차, 신호등, 보행자등교통환경과통신단말기, 검지센서등통신환경을갖춘실험도시 (36만m2, 약 11만평 ) 를구축해자율주행차연구개발과상용화를지원하는시설이다. K-City는교통안전공단자동차안전연구원주행시험장 (65만평, 경기도화성 ) 내기구축된 ITS 시험로환경을기반으로실도로 시가지상황을반영해자율주행실험이가능하도록구축되고있다. 이실험도시는자율주행차의안전성을평가하는기술을개발하는부분과안전하게자율주행실험을진행하기위해실제도로환경을본뜬실험도시를구축하는두부분으로나뉜다. 실험도시는건물, 신호교차로, 버스전용차로등을갖춘 도심부 와스쿨존, 자전거도로, 자율주차시설등이있는 커뮤니티부 자율주차시설, 고속도로를 모사한 자동차전용도로, 국도 지방도환경이반영된 교외도로 로구성된다. < 그림 2-79> K-City 조감도 ( 도심부, 자동차전용도로 ) 112) 112) 뉴스토마토, 자동차안전연구원 K-City 가보니, 2017. 2. 19. 91

국방정책연구 < 표 2-12> K-City 시설및시험항목 도심 시설신호교차 (3지, 4지 ), 보행자횡단보도, 버스 택시정류장, 버스전용차로 시험가능항목 신호인지, 예측, 판단, 제어 비자율차와상호작용 도심건물로인한통신음영발생영향평가 버스전용차로인지및영향평가 버스, 택시정차및출발시상충발생상황평가 커뮤니티 / 주차시설 비신호교차로, 벽돌블록포장보행도로, 자전거 / 보행자도로, 비신호횡단보도, School Zone, 과속방지턱, 주차시설 보행자, 자전거이용자, 저속및소형이동보조수단등인지, 이동예측, 판단, 제어 보행자충돌경보제공 직각 평행 사선주차기능평가 자율발렛주차기능평가 교외지역 자갈길 / 비포장도로, 경사도로, 곡선도로, 정지교차로, 가로수길, 공사도로, 회전교차로, 지하도및터널 교외지역도로환경인지및판단 도로기하구조인지, 판단및제어기능 낙하물등장애물, 공사도로인지및거동 가로수로인한전방시인성저하, 통신음영발생영향평가 회전교차로인지및차량간우선순위결정, 상충발생상황평가 자동차전용도로도로시설물 고속도로, 합류 / 분류부, 가드레일, 톨게이트, 중앙분리대, 소음방지벽신호등, 도로표지판, 가로등, 포크홀, V2X통신 고속주행환경에서의인지, 판단제어기능 자동차전용도로에서차간거리및차선유지여부평가 톨게이트인지및통과기능여부, 차량간상충발생상황평가 소음방지벽및중앙분리대로인한통신음영발생상황평가 신호표지판, 조명의인지, 판단, 제어 노이즈 ( 노면및선형불량 ) 의인지, 예측, 판단, 제어 V2X 통신송수신 92

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 (5) 현대 기아자동차 HILS센터 113) 2015년 1월현대 기아자동차는완성차에탑재되는전자제어장치 (ECU : Electronic Control Unit) 114) 의성능과오류를통합으로검사할수있는차세대 HILS(Hardware-in-the-Loop simulation) 115) 를도입했다. 이전까지현대 기아차와부품업계가보유한 HILS는개별부품과모듈수준의전장품오류를찾아낼수는있지만, 통합구동검사에는한계가있었다. ECU가통합구동될때발생하는오류는부품 모듈수준이아닌가상의자동차한대를통째로만드는수준의검사가이뤄져야하기때문이다. 예를들어엔진 ECU와조향 ECU 각각에는아무문제가없었지만, 두부품이함께작동할때는오류가발생할수있다. 이오류를찾아내려면여러개 ECU를통합구동하면서실시간으로검사를진행해야한다. 이같은검사를수행하려면고도화된 HILS가필요하다. 차세대 HILS 도입으로개별부품뿐만아니라, ECU에대한통합구동검사를할수있는버추얼비이클테스트도가능해져전장품전반에대한신뢰성이크게향상되었다. < 그림 2-80> HILS 적용사례 113) http://www.etnews.com. 현대차, 차세대 HILS 본격도입, 2015, 1. 15.( 검색일 : 2017. 2. 22) 114) 자동차의엔진, 자동변속기, ABS 따위의상태를컴퓨터로제어하는전자제어장치를말한다. 115) 시스템모델에근간을둔시뮬레이션기법과하드웨어를접목시킨실시간시스템해석기법이다. 실제상황에서시험이어려운고장및계통이상시험을재현하여하드웨어기능을확인할수있다.( 출처 : 인터넷위키백과, 2016. 12. 7) 93

국방정책연구 (6) 국민안전로봇실증단지 116) 산업자원부 2016년부터 2021년까지총 6년에걸쳐사업비 710억원을투입해화재, 폭발, 가스누출, 붕괴등 4대복합재난환경하에서농연, 유독가스, 고온고압등위험을극복하고, 구조대원을도와초기정찰및긴급대응작업등을수행하는안전로봇을개발하는국민안전로봇프로젝트를추진하고있다. 이로봇개발계획은초기정찰, 긴급대응작업을위해비행 환경극복용분리합체형지상이동 Scout robot 과긴급대응을위한공간확보및작업지원용 Fire robot, 개발로봇의효율적인운용을위한 복합재난사고대응지원용다 중로봇통합관제운용시스템 을비롯해농연환경극복을위한 시각화센서모듈 과 인명탐지센서모듈, 통신환경이불안정한환경에서활용하기위한 확장형네트워크운영모듈 등복합재난현장에서반드시필요한로봇의핵심 부품들도함께개발한다. 사업이완료되는 2022년이후 2년간상용화를거쳐 2024년부터국민안전처등수요기관에보급을추진할계획이며, 이경우 11년간약 1조 9천억원의피해저감효과와 5,183억원의시장창출이기대된다. 또한이사업을위해 2016년 8월안전로봇사업단개소식을실시하고포항영일만 3일반산업단지내에 19,800m2의실증단지를구축하고있다. 실증단지는안전로봇에대한시험평가를위한인프라를구축하는사업으로다양한실내재난환경을모의적으로구현하여플랫폼의성능을검증할수있는실내실증시험동과실외재난현장을구현한실외야외테스트장, 안전로봇을설계및시험하는연구동으로구성되어있다. < 표 2-13> 시설및시험내용 구분 안전로봇연구동 안전로봇실내실증시험동 안전로봇실외야외테스트장 시험내용 안전로봇의설계및시험 로봇플랫폼 - 통합모니터링시스템간의통신테스트 시범운영기능에대한종합성능검증 안전로봇플랫폼의성능및신뢰성등검증 실내재난환경의실증시험이가능하도록구현 개발된안전로봇의종합적인성능시험 실외모의시험이가능하도록야외테스트베드구현 116) 경북일보, 영일만 3 단지에로봇산업클러스터조성, 2016. 9. 8.( 검색일 : 2017. 2. 22) 94

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 다 ) 표준화추진한국로봇산업협회에서주관하는지능형로봇표준포럼 (KOROS) 에서제정되는 KOROS 단체표준과국가기술표준원에서제정하는 KS 국가표준으로구분하여개발중에있다. 현재까지단체표준으로는지능형로봇관련약 90여건이제정되어있으며, 서비스로봇및관련요소기술의시험방법표준등이주로개발되고있다. 또한국가표준으로는현재공통으로사용되는용어표준 1건과산업용로봇표준 17건, 서비스용로봇표준 24건등총 42건이제정되어있다. 한국은 2013년 6월한국로봇산업협회가 ISO TC 184 SC2( 로봇및로봇장치 ) 분야에대한 COSD 117) 및국제표준화간사기관으로지정되어로봇분야국제표준화그룹에적극적으로활동하고있으며, ISO 및 IEC의 8개 WG(Working Group) 중 4개 WG에서의장직을수임하며국제표준화에상당한영향력을행사하고있다. < 그림 2-81> 로봇관련표준화추진체계 라 ) 인증관련기술개발로봇제품은고도화된신기술의적용과다양한기술의융 복합으로인해, 기존의제품평가방법을그대로적용하기모호한상황으로이러한문제점을해결하기위해한국로봇산업진흥원주관으로제품별평가방법에대한표준을개발하고, 이를기반으로시험평가인증제도를확립해나가고있는실 117) COSD(Cooperation Organization for Standards Development) 표준개발협력기관 95

국방정책연구 정이다. 현재까지는주로로봇의이동및주행성능, 인간-로봇상호작용 (HRI), 조작성능, 전자기적합성 (EMC) 등에대한성능평가방법이표준화되어 KS인증제품의시험평가기준 ( 시험평가항목및기준, 평가방법등 ) 으로사용되고있다. 인증되지않은제품인경우에는생산업체의자체품질인증서를기준으로하고있다. 또한소셜로봇, 물류로봇, 협동로봇등의로봇제품들이개발됨에따라제품의인증을위한성능평가기술을개발중에있다. < 표 2-14> 가정용청소로봇시험평가 ( 예 ) 118) 시험항목시험규격및방법시험항목별규격및인증기준 청소성능 ( 마룻바닥, 카펫 ), 자율디동성능, 자동충전성능, 동작 / 충전시간, 소음, 전자파 ( 복사성방출 ) 등 8 개항목 KS B 6934 가정용청소로봇성능측정방법 QCR-1A001 가정용청소로봇품질인증기준 ( 기술표준원고시제 2009-0746 호 ) 청소 성능 시험항목시험규격인증기준 마룻바닥 먼지제거성능 카펫 먼지제거성능 자율이동성능 자동충전성능 동작시간 충전시간 전자기적합성 ( 복사성방출 ) 가정용청소로봇품질인증기준 ( 기술표준원고시제 2009-0746 호 ) 63.1 KS B 6934 : 2011.5.2 가정용청소로봇품질인증기준 ( 기술표준원고시제 2009-0746 호 ) 63.2 가정용청소로봇품질인증기준 ( 기술표준원고시제 2009-0746 호 ) 63.3 가정용청소로봇품질인증기준 ( 기술표준원고시제 2009-0746 호 ) 63.5 가정용청소로봇품질인증기준 ( 기술표준원고시제 2009-0746 호 ) 63.4 KS C CISPR 14-1 가정용청소로봇품질인증기준 ( 기술표준원고시제 2009-0746 호 ) 63.1 80% 이상일것 없음 30 분동안자율이동 성능값이 90% 이상일것 성공률이 90% 이상일것 표시치이상일것 표시치이상일것 주파수범위 ( MHz ) 제한치 db( μv ) 30-230 30 230-1000 37 최근에는산업용및서비스용로봇의안전성에대한이슈가부각되면서인체상해관련연구와안전성평가등의기술개발연구를수행중에있으며, 충돌에대한의 공학적접근을통해로봇에의한인체상해메커니즘을규명하고평가하는기술을개발하고표준화하여향후인증으로활용할예정이다. 또한로봇의안전관련제어시스템의신뢰성 ( 기능안전성 ) 을평가하기위한평가플랫폼에대한연구를수행중에있다. 118) 한국로봇산업진흥원, 스마트한로봇개발을위한핸드북 ( 인증획득편 ), 2015. p.145. 96

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 마 ) 인증인프라구축 2010년설립된한국로봇산업진흥원은국내유일의로봇분야시험 인증 인프라를보유하고있다. 지능형로봇품질인증 (KS 인증 ) 을수행하면서로봇산업 클러스터를조성하고시험평가관련인프라를구축하여운영중이며, ISO 13482, ISO/TS 15066 등의국제표준화에따른안전인증시행을위해 로봇안전성평가기반구축 추진을준비중에있다. < 그림 2-82> 인증인프라현황 인증기관 KIRIA 인프라로봇안전성평가센터표준시험인증센터 기능안전성제품성능환경시험측정평가 (1) KS 인증지능형로봇에대해 KS표준수준이상의제품을안정적 지속적으로생산제공하는체제를갖춘기업에대하여국가가품질을보증하는제도로 지능형로봇개발및보급촉진법, 산업표준화법 에근거하여한국로봇산업 진흥원이 KS인증기관으로인증업무수행중이며, 인증품목으로는건식가정용청소로봇 (KS B 7303), 교구용로봇 (KS B 7302), 교육보조로봇 (KS B 7304) 등이있다. < 그림 2-83> 청소로봇, 교구용로봇, 교육보조로봇 < 청소로봇 > < 교구용로봇 > < 교육보조로봇 > 97

국방정책연구 또한인증절차는서류심사 ( 품질문서 ), 공장심사 ( 현장실사 ) 및제품심사 ( 시험평가 ) 를통해인증서발급및 KS 마크사용을승인한다. 향후에는로봇제품의다양화에따라소셜로봇, 물류로봇, 첨단제조로봇등의제품군이인증대상으로확대되고안전에대한요구사항이적극반영될예정이다. < 그림 2-84> KS인증절차 < 표 2-15> KS 인증현황 (2016 년 12 월기준 ) 119) KS표준제정심의 (3종) 1) 로봇 - 서비스로봇의성능기준및관련시험방법 - 제1부 : 바퀴형로봇의이동능력 2) 로봇및로봇장치 - 이동로봇 - 용어 3) 로봇및로봇장치 협동로봇 KS표준개정심의 (12종) 1) 산업용로봇기호 (KSB0068) 8) 산업용로봇 - 전기장치 (KSB7096) 9) 산업용로봇 - 프로그램언어 SLIM(KSB7097) 10) 로봇용고정밀감속기의성능시험방법 (KSB7300) 11) 산업자동화시스템 - 수치제어기계 - NC 프로세서출력-파일구조및언어포맷 (KSBISO3592) 12) 산업용로봇의기능측정방법 (KSBISO9283) 2) 서비스로봇의전기적안전성요구사항 (KSB6960) KS표준확인심의 (4종) 3) 서비스로봇의기계적강도시험방법 1) 서비스로봇의이동기능특성측정방법 - 제1부 : 하중시험 (KSB6961) - 제1부 : 기본사양결정 (KSB6939) 4) 서비스로봇의기계적강도시험방법 2) 서비스로봇의이동기능특성측정방법 - 제2부 : 낙하및비틀림시험 (KSB6962) - 제2부 : 안정성결정 (KSB6940) 5) 서비스로봇의자동충전성능시험방법 (KSB6963) 3) 산업용로봇-조작장치등에관한기능식별기호 6) 서비스로봇의감성표현방법및식별색 (KSB7084) - 제1부 : 표현언어 (KSB6964) 4) 서비스로봇의자율성지수 (KSB7301) 7) 산업용로봇의모듈화설계통칙 (KSB7086) 119) 한국로봇산업진흥원, 로봇표준 12 월호, 2016. 12. p.42. 표준로봇 98

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 (2) KC 인증 ( 자율안전확인신고제도 ) 산업안전보건법제 35 조및 69 조 에근거하여고용노동부장관이 고시하는안전기준에따른확인제도로 KC는안전에대한국가통합인증으로관련법령에따라각부처별로품목을관리하며국내출시제품은반드시마크를취득하여야한다. 일부고위험군품목을제외한나머지품목은자율확인신고로운영되며로봇은고용노동부산하에서산업용로봇에한해적용된다. 인증방법은구비서류, 위험성평가결과서, 전기안전시험성적서, 전자기적합성성적서등을제출하면증명서를발급한다. 향후에는로봇제품의활성화됨에따라안전성검증에대한요구가증가하고있으며, 주요제품들에대한품목지정이이루어질전망이다. < 그림 2-85> KC인증절차 120) 신고대상확인 문서준비시험검사전자문서화신고발급 제품설명서 전기안전시험 대상적용 여부확인 작성 위험성평가 성적서구비 전자기시험 PDF문서변환 신고수리기관접수 증명서발급 결과서작성 성적서구비 2) 해외로봇분야시험평가가 ) 표준화추진인간-로봇공존환경에서다양한위험요인이예상됨에따라 2014년 2 월에로봇안전인증규격인국제표준 ISO 13482가제정되었다. ISO 13482는개인지원로봇 3종 ( 이동형도우미로봇, 탑승로봇, 신체보조로봇 ) 에대한위험성평가 (Risk Assessment) 와주요위험원, 안전관련제어시스템의기능안전성, 요구사항의검증및확인등의내용으로구성되어있으며, 내용은포괄적이고구체적인시험방법이없는상태로 ISO/TR 23482 part 1( 시험방법 ) 과 part 2( 적용지침서 ) 등추가문서개발을진행중에있다. 120) 한국로봇산업진흥원, 스마트한로봇개발을위한핸드북 ( 인증획득편 ), 2015. p.122. 99

국방정책연구 < 그림 2-86> 개인지원로봇 3 종 전통적산업용로봇이인간과함께작업하는형태로진화하면서발생하는안전이슈를다루기위해 ISO/TS 15066이제정되었으나, 인간과밀착된환경에서사용되는협동로봇의경우기존격리된환경에서사용되던산업용로봇과다른차원의안전문제가발생하여 ISO TC299 WG3에서는협동작업에대한안전요구사항인 ISO/TS 15066을제정하였으며, 기존의안전규격외에신체접촉에대한물리력제한등의항목을포함하고있다. 나 ) 인증관련기술개발해외로봇선진국을중심으로로봇의안전성확보를위한원천기술개발및성능 안전성평가기술들이개발되고있다. 일본은 AIST, JARI, NEDO가 78억엔의연구비를투입하여개인지원로봇에대한안전성평가기술및시험설비등을개발하여 ISO 13482 인증에활용중이다. < 그림 2-87> 일본의인증기술개발동향 독일 DLR( 독일항공우주연구센터 ) 은세계최고수준의힘및토크센서기반 로봇기술을개발하고충돌시험용인체 dummy 를이용하여인체충돌시발생하 100

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 는물리력에대한연구를통해국제인증규격개발을선도하고있다. < 그림 2-88> 독일의인증기술개발동향 미국 NIST( 국립표준기술연구소 ) 는로봇시스템의비접촉센서기반충돌방지 기술등의로봇안전기술등을개발중에있다. < 그림 2-89> 미국의인증기술개발동향 다 ) 인증인프라구축최근안전에대한이슈가부각되면서주요한국제표준규격이제정되고시장이점차확대됨에따라국내 외강제성인증제도가활성화될것으로전망된다. 일본은개인지원로봇의시장선점을위해표준화와인증연계전략을채택, 초기단계부터산 학 연 관의긴밀한공조하에체계적연구를수행하여인프라를구축하였으며, 미국등의로봇선진국들은이미상당한기술력과인프라뿐만아니라검증된안전인증체계를겸비하고, 시장의요구에따라로봇인증을준비하고있다. 제품안전성에대한인증은국제무역에서대표적인기술무역장벽으로작용할예정이며, 해외시장에서의경쟁력확보를위해서는안전에대한인식확산과인증체계, 평가기술의고도화, 인프라구축이필요하다. 미국의 UL 인증은강제성인증제도는아니지만대부분의소비자와수입사에 101

국방정책연구 서요구하므로사실상강제성인증으로작용하고있고, UL 자체규격또는국가 표준 (ANSI) 를통해인증이이루어지고있으며, 전통적인산업용로봇시스템의 안전에대해인증을시행중에있다. 최근 Self Balancing Scooter 에대한인증 (UL 2272) 기준을제정하여개인지원로봇인탑승형로봇 (Person Carrier) 에대해 서도인증을시행하고있다. 소비자의요구가빠르게반영되는특징을가지고 있어, 로봇시장확장에따라인증이체계화될것으로예상된다. 유럽의 CE 인증은 EU 기계류지침 (MD/2006/42/EC) 에따라유럽통관시해당 제품에대해강제적으로 CE marking 을요구하고있다. 현재 EN ISO 10218-1, 2 를규격으로산업용로봇에대한인증을시행하고있으며, ISO 13482 를조화규 격으로등재하여개인지원로봇에대해강제성인증제도로적용할예정이다. 중국의 CCC(China Compulsory Certification) 는안전및환경과관련한중국의 상품검사제도로강제인증제도로운영중에있다. 로봇은현재 CCC 인증대상 품목에별도로지정되어있지않으나, 최근에는자국시장의진입장벽구축및 기술력확보등을목적으로적극적인표준화활동을추진하고있어로봇인증제 도를활성화시킬전망이다. 일본의 ISO 13482 인증은전략적으로조기기술개발을통해국제표준제정을 주도하고있다. 축적된기술력을바탕으로세계에서유일하게 ISO 13482 인증을 실시하고, 일본품질보증기구 (JQA) 와일본전기안전환경기술연구소 (JET) 는 ISO 13482 기반로봇안전인증을임의인증형태로운영중이며, 현재까지 7 개제품에대한 인증을완료하였다. < 표 2-16> ISO TC299 WG3 국제표준제정현황 (2016 년 12 월기준 ) 121) ISO TS 15066 Robots and robotic devices - Collaborative robots(2016 년출간 ) ISO/NP TR 20218-2 Industrial robot system - manual load/ unload stations(mlus), Safety requirements( 제정작업중 ) ISO/NP TR 20218-1 End-effector(end of arm tooling). Safety requirements( 제정작업중 ) ISO 10218-1 Robots and robotic devices - Safety requirements for industrial robots Part 1 : Robots(2011 년출간 ) ISO 10218-2 Robots and robotic devices - Safety requirements for industrial robots Part 2 : Robot systems and integration(2011 년출간 ) 121) 한국로봇산업진흥원, 로봇표준 12 월호, 2016. 12. p.47. 102

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 3) 성능시험사례분석 ( 무인구조탐색로봇의시험평가 ) 가 ) 개요무인구조탐색로봇 (Rescue and Search Robot) 이란주로재난이나소방목적으로개발된로봇을의미하며, 인명구조, 소방, 폭발물탐지등의다양한목적에사용되고있다. < 그림 2-90> 무인구조탐색로봇 미국을중심으로경찰서, 소방서등에배치되어사람이직접수행하기힘든위험작업에투입이되고있으며, 민간에서주로이용하기는하나군사용로봇의소형형태와매우유사하다. 현재무인구조탐색로봇에대한표준화는 ASTM E15.08에서진행이되고있으며, 미국표준기술연구소 (NIST) 에서시험평가를진행중에있다. 국내에서는한국로봇산업진흥원에서 E15.08에근거한시험시설을갖추고다양한환경에서시험평가를진행하고있다. < 표 2-17> 무인구조탐색로봇시험평가중점및세부내용구분중점평가과제 1 틈새극복주행능력 이동성 다양한환경에서의 주행능력 2 수직장애물주행능력 3 경사면주행능력 4 계단주행능력 인간 - 시스템 상호작용 수색능력 5 랜덤미로주행과관찰능력 무선통신 작전지속성 6 가시선범위통신능력 7 비가시선범위통신능력 103

국방정책연구 나 ) 시험평가과제별내용 (1) 이동성확인이동성확인을위한 1 번과제인틈새극복주행능력검증은실험실또는지정된장치와환경적조건이갖추어진지역에서이뤄진다. 시험과정은로봇이시점바닥에서틈새를넘어종점바닥까지주행으로하고돌아오는것으로이뤄진다. 시험장치의간격은최소 10cm에서최대 100cm까지 10cm단위로조정이가능하다. 시험은가장좁은간격에서부터시작되고, 평가가진행되면서시험은보다넓어진간격에서수행된다. 로봇의원격조종은시험장치로인해발생할시야와소리로부터차단된곳에위치한운용자가한다. 운용자는시험이진행되기전연습이가능하다. 시험은로봇을시점에위치하고, 틈새를극복하여종점에다다르고다시시점으로돌아오는것을성공할때마다틈새의너비를 10cm씩점점늘려서반복한다. 로봇의틈새극복주행능력은로봇이주행가능한가장넓은간격으로정의된다. 시험평가자는원한다면바닥의마찰력, 상태, 온도, 습도, 연기, 비등의시험환경조건을지정할수있다. < 그림 2-91> 틈새극복주행능력시험장치 2 번과제인수직장애물주행능력은 1 번과제와동일한환경에서이뤄진다. 시험과정은로봇이시점바닥에서수직장애물을넘어종점바닥까지주행하고돌아오는것으로이뤄진다. 수직장애물의높이는가장낮은 10cm에서시작되고, 평가가진행되면서수직장애물의높이는 10cm단위로높여진다. 수직 104

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 장애물의높이는최소 10cm에서최대 100cm이다. 로봇의원격조종은시험장치로인해발생할시야와소리로부터차단된곳에위치한운용자가한다. 운용자는시험이진행되기전연습이가능하다. 시험은로봇을시점에위치하고, 수직장애물을극복하여종점에다다르고다시시점으로돌아오는것을성공할때마다수직장애물의높이를 10cm씩점점높여서반복한다. 로봇의수직장애물주행능력은로봇이주행가능한가장높은수직장애물로정의된다. 시험평가자는원한다면바닥의마찰력, 상태, 온도, 습도, 연기, 비등의시험환경조건을지정할수있다. < 그림 2-92> 수직장애물주행능력시험장치 3 번과제인경사면주행능력은 1 번과제와동일한환경에서이뤄진다. 시 험과정은 3가지소과제로나뉘어실시된다. < 표 2-18> 3 번과제 ( 경사면주행능력 ) 실험내용 구분 실험내용 경사도 #3-1 수직방향횡단 ( 전진, 후진 ) 0 90 #3-2 대각방향횡단 ( 전진, 후진 ) 0 90 #3-3 수평방향횡단 ( 전진, 후진 ) 0 90 경사도는시험평가자가원하는각도에서시작하고최대가능경사도는 90 이다. 각각의소과제가완료되는순간은로봇이지정된시점에서종점까지주행 105

국방정책연구 을하고돌아오는것이다. 이때로봇은주행도중지정된경로에서로봇의절반너비이상벗어나면안된다. 평가가진행되면서경사도는 5 씩증가하여 #1, #2, #3번소과제를반복한다. 로봇의원격조종은시험장치로인해발생할시야와소리로부터차단된곳에위치한운용자가한다. 운용자는시험이진행되기전연습이가능하다. 경사면의각구석에는 1.2m 넓이의사각형이위치하는데, 이사각형은로봇이충분히지정된시점과종점을주행할수있도록 1.2m의배의크기로수정이가능하다. 시험은로봇을시점에위치하고, 3가지소과제를성공할때마다경사도를 5 씩증가하며반복한다. 로봇의경사면주행능력은로봇이주행가능한가장높은경사도로정의된다. 시험평가자는원한다면바닥의마찰력, 상태, 온도, 습도, 연기, 비등의시험환경조건을지정할수있다. < 그림 2-93> 경사면주행능력시험장치 4 번과제인계단주행능력은 1 번과제와동일한환경에서이뤄진다. 시험과정은로봇이시점바닥에서계단을올라종점까지주행하고돌아오는것으로이뤄진다. 계단은가장낮은경사지와마른표면에서시작해서평가가진행되면서증가된경사지와다른종류의표면에서진행된다. 계단의경사도는 30, 35, 40, 45 로총 4개이고, 표면의종류는나무와다이아몬드플레이트철, 표면의상태는마른상태와젖은상태가있다. 모든계단은총 5개로이루어져있다. 로봇의원격조종은시험장치로인해발생할시야와소리로부터차단된곳에위치한운용자가한다. 운용자는시험이진행되기전연습이가능하다. 106

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 < 표 2-19> 4 번과제 ( 계단주행능력 ) 실험내용 구 분 조건내용 경사도 30 의경사도 35 의경사도 40 의경사도 45 의경사도 표면의종류 나무판 다이아몬드플레이트철판 표면의상태 마른상태 젖은상태 시험은가장낮은경사도에서시작해, 로봇이시점바닥에서시작해계단을올라종점까지주행하고되돌아오는것을 4가지다른환경에서반복한다. 실패시시험평가자는실패한환경을기입한다. 경사도를점점높여시험을반복한다. 로봇의계단주행능력은로봇이모든환경에서주행을성공한경사도로정의된다. 시험평가자는원한다면바닥의마찰력, 상태, 온도, 습도, 연기, 비등의시험환경조건을지정할수있다. < 그림 2-94> 계단주행능력시험장치 (2) 인간-시스템상호작용확인인간-시스템상호작용확인을위한 5 번과제인랜덤미로주행및관찰능력은실험실또는지정된장치와환경적조건이갖추어진지역에서이뤄진다. 시험과정은로봇이지정된미로를주행하면서미로안의목표물들을발견하고식별하는것이다. 미로안의목표물들은표준위험물질 (HAZMAT) 라벨로, 목표물의발견은운용자가비디오이미지를통해명확히목표물의존재를인식하여시험관리자에게정보를전달할때, 목표물의식별은운용자가목표물 107

국방정책연구 의라벨에붙어있는 4가지정보 ( 색, 아이콘, 번호, 단어 ) 중최소 3가지를관리자에게전달할때명확히목표물을발견, 식별했다고인정한다. 4가지정보중 2가지밖에전달했을때는목표물발견으로분류된다. 시험은로봇이시작점에서출발해미로를탐사하여목표물을발견, 식별하고다시시작점으로돌아오는것으로이뤄진다. 미로는 48개의 1.2 1.2m의바닥으로이루어지고경사로가존재한다. 표준위험물질 (HAZMAT) 라벨은미로의벽에무작위로붙여진다. 시험관리자는시작점을지정할수있는데, 시작점은미로안에있거나미로의입구일수있다. 무선통신은시험관리자가지정한위치에서이뤄지고, 시험장치로인해발생할시야와소리로부터차단된곳에위치한운용자가한다. 운용자는시험이진행되기전연습이가능하다. < 그림 2-95> 랜덤미로 (3) 무선통신확인무선통신확인을위한 6 번과제인가시선범위통신능력은로봇경로중앙선이있는최소 1000m길이와 20m너비의평지에서이루어진다. 해당과제는통신을통한로봇의동작, 조사능력을확인하여가시선범위를확인한다. 로봇경로중앙선을따라 100m간격으로시험장소가위치한다. 모든시험장소에는로봇의조사능력평가를위한 8개의시각, 음성표적과로봇의동작능력평가를위한로봇경로가있다. 각각의시험장소에서로봇은원형경로를도는동작평가를수행하고, 도는과정에서각각의시각, 음성표적을로봇전면의카메라를통해식별하는조사능력평가를수행한다. 음성표적에서는스피커를통해컴퓨터로생성된한자릿수숫자를재생한다. 로봇의가 108

국방무인 로봇시험평가적용방안연구 시선범위통신능력은로봇이모든동작, 조사평가를정상적으로수행한시험 장소의최장위치로평가된다. < 그림 2-96> 가시선범위통신능력시험장치 시험장소의시각, 음성표적 7 번과제인비시선범위통신능력은로봇경로중앙선이있는최소 1000m 길이와 20m너비의평지와 6개의 24m너비, 7m높이 ISO 선박컨테이너가쌓인곳에서이뤄진다. 해당과제는통신을통한로봇의동작, 조사능력을확인하여비가시선범위를확인한다. 시험장소들은쌓여진 ISO 컨테이너의 100m앞에위치하고, 로봇경로중앙선을따라 100m간격으로설치된다. 모든시험장소에는로봇의조사능력평가를위한 8개의시각, 오디오표적과로봇의동작능력평가를위한로봇경로가있다. 각각의시험장소에서로봇은원형경로를도는동작평가를수행하고, 도는과정에서각각의시작, 오디오표적을로봇전면의카메라를통해식별하는조사능력평가를수행한다. 음성표적에서는스피커를통해컴퓨터로생성된한자릿수숫자를재생한다. 로봇의비가시선범위통신능력은로봇이모든동작, 조사평가를정상적으로수행한시험장소의최장위치로평가된다. < 그림 2-97> 비가시선범위통신능력시험장치 109